Question

16．小华同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯分别装有体积相等的水和煤油．由如图实验过程可知（ρ_煤油=0.8×10³kg/m³，g取10N/kg）．求：
（1）金属块在煤油中受到的浮力；
（2）金属块的密度．

Answer 1

分析 （1）根据F_浮=G-F_拉求出在煤油中受的浮力大小；
（2）根据F_浮=ρ_水gV_排求出金属块排开水的体积，即为金属块的体积；由图示求出金属块的重力，由G=mg的变形公式求出金属块的质量；最后由密度公式求出金属块的密度．

解答 解：（1）由图得知，物体的重力G=10N，在煤油中弹簧测力计的拉力F_拉=7.6N，所以，金属块在煤油中所受的浮力F_浮=G-F_拉=10N-7.6N=2.4N；
（2）由F_浮=ρ_水gV_排得金属块的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.4N}{0.8×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-4m³；
金属块的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{10N}{10N/kg}$=1kg；
金属块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1kg}{3×1{0}^{-4}{m}^{3}}$≈3.33×10³kg/m³；
答：（1）金属块在煤油中受到的浮力为2.4N；
（2）金属块的密度为3.33×10³kg/m³．

点评 本题考查阿基米德原理的理解和掌握，知道利用称重法求出浮力．