Question

将一个质量为110g的不规则实心物体轻放入盛满纯水的杯中，物体沉入底部，排出1N的水，若向杯中加入盐并搅拌，直到物体悬浮为止．求：
（1）物体在纯水中的浮力；
（2）物体的体积；
（3）物体悬浮时盐水的密度．

Answer 1

分析：（1）根据阿基米德原理可知物体受到的浮力F_浮=G_排，可知物体在纯水中的浮力．
（2）利用公式F=ρ_液gV_排，可求出物体的体积．
（3）求出了浮力，知道排开盐水的体积（物体的体积），利用阿基米德原理求液体的密度．

解答：解：
（1）根据阿基米德原理可知物体受到的浮力：
F_浮=G_排=1N．
（2）物体排开的水的体积：
V_排=

F浮

ρ水g

=

1N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1×10^-4m³，
∵物体浸没，
∴V_物=V_排=1×10^-4m³．
（3）∵物体悬浮，
∴ρ_盐水=ρ_物=

m物

V物

=

0.11kg

1×10-4m3

=1.1×10³kg/m³
答：（1）物体在纯水中的浮力为1N；
（2）物体的体积为1×10^-4m³；
（3）物体悬浮时盐水的密度1.1×10³kg/m³

点评：本题为力学综合题，考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体的悬浮条件的掌握和运用，利用好隐含条件“物体浸没时排开水的体积等于物体的体积”是本题的关键．