Question

19．一个物体在空气中用弹簧测力计称得重3N，将其浸没在水中用弹簧测力计称得示数为2N，再把该物体浸没在某液体中用弹簧测力计称得示数为2.2N．（g=10N/kg）求：
（1）物体浸没在水中受到的浮力
（2）物体的密度
（3）液体的密度．

Answer 1

分析 （1）利用二次称重法求出物体受到水对它的浮力；
（2）因为当物体浸没水中，排开的体积等于物体的体积；根据物体重求出物体的质量，再利用ρ=$\frac{m}{V}$求出物体的密度．
（3）利用二次称重法求出物体受到某液体对它的浮力，当物体浸没在某液体中，排开的体积等于物体的体积，根据F_浮=ρgV_排求出液体的密度．

解答 解：（1）物体浸没在水中受到的浮力：
F_浮1=G-F_拉1=3N-2N=1N；
（2）根据F_浮=ρgV_排可得，物体的体积：
V=V_排1=$\frac{{F}_{浮1}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
物体的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg，
则物体的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.3kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³；
（2）物体浸没在某液体中时，受到的浮力：
F_浮2=G-F_拉2=3N-2.2N=0.8N，
物体排开液体的体积：V_排2=V=1×10^-4m³，
由F_浮=ρgV_排可得，液体的密度：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮2}}{{V}_{排2}g}$=$\frac{0.8N}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=0.8×10³kg/m³．
答：（1）物体浸没在水中受到的浮力为1N．
（2）物体的密度为3×10³kg/m³．
（3）液体的密度为0.8×10³kg/m³．

点评 本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，利用好称重法测浮力和物体排开液体的体积相等是本题的关键．