Question

小星想测量一个石块的密度，他将石块用细线拴住挂在弹簧测力计下静止时，弹簧测力计的示数为12N；再将弹簧测力计下的石块全部浸没水中静止时，弹簧测力计的示数是7N；然后将石块全部浸没在某种液体中静止时，弹簧测力计的示数是8N．求：
（1）金属块全部浸没在水中所受浮力为多少？
（2）金属块的密度为多少？
（3）某种液体的密度为多少？

Answer 1

解：
（1）石块在水中所受到的浮力：
F_浮=G-F_示=12N-7N=5N；
（2）∵F_浮=ρ_水v_排g，
∴石块的体积：
v=v_排===5×10^-4m³，
石块的质量：
m===1.2kg，
石块的密度：
ρ===2.4×10³kg/m³；
（3）石块在某种液体中时受到的浮力：
F_浮′=12N-8N=4N，
∵F_浮′=ρ_液v_排g，
∴ρ_液===0.8×10³kg/m³．
答：（1）石块所受浮力为5N；
（2）石块的密度为2.4×10³kg/m³；
（3）某种液体的密度为0.8×10³kg/m³．
分析：（1）知道石块重，从图中读出石块全浸入水中弹簧测力计的示数，利用称重法求石块受到的浮力；
（2）求出了石块受到水的浮力，利用阿基米德原理求石块的体积；求出石块的质量，利用密度公式ρ=求石块的密度；
（3）利用称重法求小石块受到某种液体的浮力，再利用阿基米德原理求某种液体的密度．
点评：称重法的运用是本题中求浮力的基本方法，本题的难点还是两次浮力公式的运用，利用石块排开水的体积与排开液体的体积相同，进而求出液体的密度．