Question

10． 学了阿基米德原理后，小红利用弹簧测力计、土豆和一桶水做了如图所示的实验，根据图中提供的信息计算（g取10N/kg）
（1）土豆的质量；
（2）土豆浸没在水中受到的浮力；
（3）土豆的体积；
（4）土豆的密度．

Answer 1

分析 读出当土豆在空中和浸没在水中时弹簧测力计的示数，利用称重法求土豆受到的浮力；土豆受到的浮力等于排开水的重力，利用密度公式求排开水体积即土豆的体积；根据密度公式求出土豆的密度．

解答 解：（1）土豆在空中的重力G₁=2.6N，根据公式G=mg可得，土豆的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.6N}{10N/kg}$=0.26kg；
（2）土豆浸没在水中时弹簧测力计的示数是G₂=0.4N，土豆受到的浮力G=G₁-G₂=2.6N-0.4N=2.2N；
（3）根据阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排得，土豆排开水的体积V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2.2×10^-4m³；
（4）土豆排开水的体积即土豆的体积，根据公式$ρ=\frac{m}{V}$可得，土豆的密度$ρ=\frac{m}{V}$=$\frac{0.26kg}{2.2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$≈1.18×10³kg/m³．
答：（1）土豆的质量是0.26kg；
（2）土豆浸没在水中受到的浮力是2.2N；
（3）土豆的体积是2.2×10^-4m³；
（4）土豆的密度是1.18×10³kg/m³．

点评 本题考查浮力的计算公式及阿基米德原理，解答此题的关键是熟记阿基米德原理了的计算公式．