Question

【題目】如圖所示，是小黃同學測量某種液體密度的過程，請你根據實驗數據，求：（g取10N/kg）．求：

（1）金屬塊在水中受到的浮力；
（2）金屬塊的密度；
（3）液體的密度．

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖中可得金屬塊在空氣中時物體重力G=10N，當金屬塊全部浸沒在水中時，彈簧測力計示數F’=7N，

可得金屬塊在水中受到的浮力F浮=G-F’=10N-7N=3N

答：金屬塊在水中受到的浮力是3N.

（2）解：因G=ρ金gV金；F浮=ρ水gV排；浸沒時V金=V排；

故兩式相除得ρ金=Gρ水/F浮=3.3×103kg/m3.

答：金屬塊的密度為3.3×103kg/m3.

（3）解：金屬塊在液體中受到浮力F浮’ =10N-7.6N=2.4N；可得：F浮/F浮’=3N/2.4N=ρ水/ρ液；

ρ液=0.8×103kg/m3.

答：液體的密度為0.8×103kg/m3.

【解析】（1）金屬塊在空氣中時彈簧測力計的示數等于金屬塊的重力；知道金屬塊完全浸沒時彈簧測力計的示數，根據稱重法求出金屬塊受到的浮力；
（2）根據阿基米德原理求出金屬塊排開水的體積，即金屬塊的體積；根據G=mg求出金屬塊的質量；利用密度公式求金屬塊的密度；
（3）由圖可知金屬塊完全浸沒在液體中彈簧測力計的示數，根據稱重法求出金屬塊受到液體的浮力，金屬塊浸沒在液體中排開液體的體積等于金屬塊的體積，根據阿基米德原理的推導公式F浮=ρ水gV排求出液體的密度．

【考點精析】解答此題的關鍵在于理解阿基米德原理的相關知識，掌握阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排．