Question

如圖所示，有一重為G=27N的長(zhǎng)方體物體，長(zhǎng)L=20cm，它的橫截面積S₁，是盛水容器橫截面積S₂（容器壁厚不計(jì)）的1/3，當(dāng)物體有2/5的體積浸入水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F=23N（g取10N/kg）根據(jù)題中所給條件，試一試你能求出與物體有關(guān)的物理量有哪些？請(qǐng)分別用符號(hào)代入公式計(jì)算出結(jié)果．
A．當(dāng)物體有2/5的體積浸入水中時(shí)受到的浮力為F_浮=

 

；
B．當(dāng)物體有2/5的體積浸入水中時(shí)排開(kāi)水的體積為V_排=

 

；
C．物體的體積為V_物=

 

；
D．物體的橫截面積為S₁=

 

；
E．物體的質(zhì)量為m=

 

；
F．物體的密度為ρ=

 

．

Answer 1

分析：A、利用稱(chēng)重法F_浮=G-F_示求木塊受到水的浮力；
B、求出了物體受到水的浮力，利用阿基米德原理求物體排開(kāi)水的體積；
C、根據(jù)“物體有

2

5

的體積浸入水中”求物體的體積；
D、知道物體長(zhǎng)，利用v=sL求物體的橫截面積；
E、知道物體重，利用重力公式求物體的質(zhì)量；
F、求出了物體的質(zhì)量、體積，利用密度公式求物體的密度．

解答：解：A．物體受到水的浮力：F_浮=G-F_示=27N-23N=4N；
B．∵F_浮=ρ_水v_排g，
∴物體排開(kāi)水的體積：
v_排=

F浮

ρ水g

=

4N

1×103kg/m3×10N/kg

=4×10^-4m³=400cm³；
C．物體的體積：v_物=

5

2

v_排=

5

2

×400cm³=1000cm³；
D．物體的橫截面積：s₁=

v物

L

=

1000cm3

20cm

=50cm²；
E．物體的質(zhì)量：m=

G

g

=

27N

10N/kg

=2.7kg=2700g；
F．物體的密度：ρ=

m

v物

=

2700g

1000cm3

=2.7g/cm³=2.7×10³kg/m³．
故答案為：A.4N，B.400cm³，C.1000cm³，D.50cm²，E.2.7kg，F(xiàn).2.7×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng)：本題為力學(xué)綜合題，考查了學(xué)生對(duì)密度公式、重力公式、阿基米德原理、稱(chēng)重法測(cè)浮力的掌握和運(yùn)用，知識(shí)點(diǎn)多，屬于難題．