14.
如圖甲所示,用彈簧秤懸掛一物體,保持靜止;當物體浸沒在水中靜止時彈簧測力計的示數如圖乙所示.(g=10N/kg)求:
(1)物體的質量m;
(2)物體浸沒在水中受到的浮力F浮;
(3)物體浸沒時排開水的體積V和物體的密度ρ.
分析 (1)由圖甲可知物體的重力,根據G=mg求出物體的質量;
(2)知道物體的重力和浸沒水中時彈簧測力計的示數,根據稱重法求出受到的浮力;
(3)根據阿基米德原理求出排開水的體積即為物體的體積,利用ρ=mV求出物體的密度.
解答 解:(1)由甲圖可知,物體的質量G=6N,
由G=mg可得,物體的質量:
m=Gg=6N10N/kg=0.6kg;
(2)物體受到的浮力:
F浮=G-F′=6N-4N=2N;
(3)因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等,
所以,由F浮=ρ水gV排可得,物體的體積:
V=V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3,
則物體的密度:
ρ=mV=0.6kg2×10−4m3=3×103kg/m3.
答:(1)物體的質量為0.6kg;
(2)物體浸沒在水中受到的浮力為2N;
(3)物體浸沒時排開水的體積為2×10-4m3,物體的密度為3×103kg/m3.
點評 本題考查了重力公式、稱重法求浮力、阿基米德原理、密度公式的應用,要注意物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等.
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