Question

11．弹簧秤下挂一物体，在空气中重40N浸没在水中称时弹簧秤示数为35N，则物体受到的浮力为多少？物体排开液体的体积？物体的体积？物体的密度？若将它浸没在另一种液体中，弹簧秤示数30N，则液体密度为多少？

Answer 1

分析 已知物体的重力和物体完全浸没水中时弹簧秤的读数，二者之差就是物体所受的浮力；根据阿基米德原理F_浮=ρ_水gv_排可求物体排开水的体积，也就是物体的体积；已知物体的重力和体积，根据公式ρ=$\frac{m}{V}$可求物体的密度；
知道物体全部浸没在另一种液体中，排开液体的重力，根据阿基米德原理求出液体的密度．

解答 解：物体受到的浮力F_浮=G-F=40N-35=5N；
由题可知，物体浸没在水中，根据阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排得：
V_物=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-4m³；
由G=mg=ρVg得物体密度：
ρ=$\frac{G}{{V}_{物}g}$=$\frac{40N}{5×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=8×10³kg/m³；
它浸没在另一种液体中时所受的浮力：
F_浮'=G-F'=40N-30N=10N，
由于浸没在液体中，V_排液=V_物=5×10^-4m³，
根据阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排得：
ρ_液=$\frac{F{'}_{浮}}{{V}_{排液}g}$=$\frac{10N}{5×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=2×10³kg/m³．
答：物体受到的浮力为5N；物体排开液体的体积为5×10^-4m³；物体的体积为5×10^-4m³；物体的密度为8×10³kg/m³；若将它浸没在另一种液体中，弹簧秤示数30N，则液体密度为2×10³kg/m³．

点评 本题考查浮力、体积、密度等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用；解题过程中应用了称重法求物体的浮力．