Question

2．在“浮力的研究”实验中，将金属块挂在弹簧测力计下端，在空气中的示数为3N，先后浸没在水和待测液体中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示．金属块的体积为1×10^-4m³，待测液体的密度为0.8×10³kg/m³．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 ①已知金属块在空气中和浸没在水中时弹簧测力计的示数，利用称重法可以得到金属块受到水的浮力；
已知金属块受到的浮力和水的密度，可以得到金属块排开水的体积；由于金属块浸没在水中，所以其体积等于排开水的体积．
②已知金属块在空气中和浸没在待测液体中时弹簧测力计的示数，利用称重法可以得到金属块受到液体的浮力；由于金属块浸没在液体中，所以其体积等于排开液体的体积，已知金属块受到的浮力和排开液体的体积，利用F_浮=ρ_液gV_排计算待测液体的密度．

解答 解：
①金属块受到水的浮力为F_浮水=G-F=3N-2N=1N；
因为F_浮=ρ_液gV_排
所以，金属块的体积为V=V_排水=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4_m3．
②金属块受到液体的浮力为F_浮液=G-F′=3N-2.2N=0.8N；
由于金属块浸没在液体中，故V_排液=V=1×10^-4_m3．
因为F_浮=ρ_液gV_排
所以，待测液体的密度：ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排液}}$=$\frac{0.8N}{10N/kg×1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
故答案为：1×10^-4；0.8×10³．

点评 此题考查浮力的计算、阿基米德原理，关键是知道物体浸没在液体中时，其排开液体的体积等于其自身体积．