Question

13．小明同学对一个正方体实心金属块进行了两次测量：第一次用线系住金属块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的读数为27N．第二次让金属块浸没在盛水的杯子中，这时弹簧测力计的读数为17N．（g取10N/kg）
（1）求金属块在水中受到的浮力；
（2）求金属块的体积；
（3）求金属块的密度．

Answer 1

分析 （1）利用称重法F_浮=G-F_示求金属块在水中受到的浮力；
（2）求出来了浮力，利用阿基米德原理F_浮=ρ_水V_排g求排开水的体积（金属块的体积）；
（3）测出了金属块的重力，利用G=mg=ρVg求金属的密度；

解答 解：
（1）G=27N，F_示=17N，
根据称重法得：F_浮=G-F_示=27N-17N=10N，
（2）因为金属块浸没水中，F_浮=ρ_水V_排g，
所以金属块的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{10N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-3m³，
（3）因为G=mg=ρVg，
所以ρ=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{27N}{1×1{0}^{-3}{m}^{3}×10N/kg}$=2.7×10³kg/m³．
答：（l）金属块在水中受到的浮力为10N；
（2）金属块的体积为1×10^-3m³；
（3）金属块的密度为2.7×10³kg/m³．

点评 本题考查了学生对重力公式、压强公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和运用，利用好“称重法测浮力”求出金属块在水中受到的浮力是本题的突破口．