【題目】某同學(xué)想測(cè)量某種液體的密度,設(shè)計(jì)了如右圖所示的實(shí)驗(yàn),已知木塊的重力為1.2N,體積為200cm3,當(dāng)木塊靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N,g=10N/kg,求:

(1)木塊受到的浮力是多大?

(2)液體的密度是多少?

(3)剪斷細(xì)繩,木塊穩(wěn)定時(shí)處于什么狀態(tài),所受浮力又是多大?

【答案】13.2N 21.6×103kg/m3 31.2N

【解析】試題分析:(1)已知木塊的重力和浸沒(méi)在水中受到的拉力,可以得到木塊受到的浮力;

2)已知木塊受到的浮力和浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)液體的體積,利用阿基米德原理變形公式得到液體的密度;

3)已知木塊重力,可以得到質(zhì)量,已知木塊質(zhì)量和體積,可以得到密度;將木塊密度與液體密度比較,確定木塊浮沉,最后得到木塊靜止時(shí)受到的浮力.

解:

1)由圖可知,木塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到向下的重力、向下的拉力和向上的浮力,

根據(jù)力的平衡可知,浮力等于重力與拉力之和,

故受到的浮力:F=F+G=2N+1.2N=3.2N

2)由FgV可得液體的密度:

ρ===1.6×103kg/m3;

3)根據(jù)G=mg可得木塊的質(zhì)量:

m===0.12kg

則木塊的密度:ρ===0.6×103kg/m3,

因?yàn)?/span>ρρ,所以木塊最終靜止在液面上,

木塊穩(wěn)定時(shí)受到的浮力:F′=G=1.2N

答:(1)木塊受到的浮力是3.2N;

2)液體的密度是1.6×103kg/m3;

3)剪斷細(xì)繩,木塊穩(wěn)定時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài),所受浮力是1.2N

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