Question

9．由某種合金制成的物品，用彈簧測力計測出物品受到的重力為3N，然后將其浸沒在水中，此時彈簧測力計測的示數(shù)為2.2N，（已知ρ_合=5.0×10³kg/m³）．求：
（1）物品受到的浮力；
（2）該物品是實心的還是空心的，如果是空心的，空心部分的體積有多大？

Answer 1

分析 （1）利用稱重法F_浮=G-F_示求金屬塊在水中受到的浮力；
（2）利用G=mg可求得該物品的質(zhì)量，利用F_浮=ρgV_排可求得該物品的體積，已知ρ_合=5.0×10³kg/m³．利用密度公式求得其實心體積，比較可知是空心的，利用實際體積減去實心體積即為空心部分的體積．

解答 解：（1）物品受到的浮力為：
F_浮=G-F=3N-2.2N=0.8N，
（2）該物品的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg，
由F_浮=ρgV_排可得該物品排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.8N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10^-5m³，
因為物體浸沒，所以該物品的體積：
V=V_排=8×10^-5m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，該物品的體積：
V′=$\frac{m}{{ρ}_{合}}$=$\frac{0.3kg}{5.0{×10}^{3}kg/{m}^{3}}$=6×10^-5m³，
因為V′＜V，
所以，該物品為空心的．
空心部分的體積：V_空=V-V′=8×10^-5m³-6×10^-5m³=2×10^-5m³．
答：（1）物品受到的浮力0.8N；
（2）該物品是空心的，空心部分的體積為2×10^-5m³．

點評 本題考查了學(xué)生對重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和運用，利用好“稱重法測浮力”求出物品在水中受到的浮力是前提，主要考查的是學(xué)生對密度公式的靈活運用．