Question

如圖所示，放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器底面積100cm²，彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上掛著重為10N的物塊，現(xiàn)將物塊浸沒水中，彈簧秤示數(shù)是6N．求：（g=10N/kg，水的密度為ρ_水=1×10³kg/m³）
（1）物塊受到的浮力；
（2）薄壁容器內(nèi)水面上升的高度；
（3）物塊的密度．

Answer 1

分析：（1）利用稱重法計(jì)算物塊受到的浮力；
（2）知道石塊受到的浮力，利用阿基米德原理計(jì)算求出物塊排開水的體積；又知道容器底面積，可求出水面上升的高度；
（3）利用重力公式計(jì)算物塊的質(zhì)量，再利用密度公式求物塊的密度．

解答：解：（1）物塊受到的浮力：
F_浮=G-F′=10N-6N=4N，
（2）∵F_浮=ρ_水gV_排，
∴物塊的體積：
V=v_排=

F浮

ρ水g

=

4N

1×103kg/m3×10N/kg

=4×10-4m3；
水面上升的高度：
△h=

v排

s

=

4×10-4m3

100×10-4m2

=0.04m；
（3）物塊的質(zhì)量：
m=

G

g

=

10N

10N/kg

=1kg；
∴ρ物=

m

V

=

1kg

4×10-4m3

=2.5×103kg/m3．
答：（1）石塊受到的浮力為4N；
（2）薄壁容器內(nèi)水面上升的高度為0.04m；
（3）物塊的密度為2.5×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng)：本題考查知識(shí)點(diǎn)比較多，重力的計(jì)算、密度的計(jì)算、阿基米德原理及其公式變形，涉及到稱重法測(cè)量物體受到的浮力，屬于難題．