Question

8．一个木块重8.5N，将木块悬挂在弹簧测力计上，并把木块的一半浸入水中，弹簧测力计的示数是3.5N．己知ρ_水=1g/cm³，ρ_油=0.8g/cm³．求：
（1）木块的一半浸入水中时受到的浮力；
（2）木块的密度；
（3）将这个木块放入煤油中，所受浮力是多大？

Answer 1

分析 （1）知道木块的重力和浸入水中时弹簧测力计的示数，根据称重法求出木块的一半浸入水中时受到的浮力；
（2）根据阿基米德原理求出木块的一半浸入水中时排开水的体积，进一步求出木块的体积，利用密度公式和重力公式求出木块的密度；
（3）假设木块完全浸没在煤油中，根据阿基米德原理求出受到的浮力，再与木块的重力相比较得出木块受到的浮力．

解答 解：（1）木块的一半浸入水中时受到的浮力：
F_浮=G-F=8.5N-3.5N=5N；             
（2）根据阿基米德原理可得，木块的体积：
V_木=2V_排=2 $\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=2×$\frac{5N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10^-3m³，
木块的密度：
ρ_木=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{8.5N}{1{0}^{-3}{m}^{3}×10N/kg}$=0.85×10³kg/m³；
（3）木块全部浸没在煤油中受到的浮力：
F_浮油=ρ_油V_排油g=0.8×10³kg/m³×10^-3m³×10N/kg=8N，
因为8N＜8.5N，
所以，木块在煤油中下沉，这时受到的浮力为8N．
答：（1）木块的一半浸入水中时受到的浮力为5N；
（2）木块的密度为0.85×10³kg/m³；
（3）如果将这个木块放入煤油中，所受浮力是8N．

点评 本题考查了密度的计算，涉及到阿基米德原理、称重法求浮力、重力公式和物体浮沉条件的应用，知识点较多，综合性强，要求学生灵活的应用相关知识．