Question

14．一玻璃球在空氣中用彈簧測力計(jì)稱示數(shù)是5N，把它浸沒在水中稱，彈簧測力計(jì)示數(shù)減少了2N，將它浸沒在另一種液體中，受到的浮力是1.6N．求：
（1）玻璃球浸沒在水中時(shí)，受到的浮力；
（2）玻璃球的密度；
（3）玻璃球浸在另一種液體時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)稱重法可知把它浸沒在水中稱時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)的減少量即為受到的浮力；
（2）根據(jù)阿基米德原理求出玻璃球排開水的體積即為自身的體積，玻璃球在空氣中彈簧測力計(jì)的示數(shù)即為物體的重力，根據(jù)G=mg求出玻璃球的質(zhì)量，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出玻璃球的密度；
（3）知道玻璃球浸在另一種液體時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)稱重法求出彈簧測力計(jì)的示數(shù)．

解答 解：
（1）由F_浮=G-F′可知，玻璃球浸沒在水中時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)的減少量即為受到的浮力，
則玻璃球浸沒在水中受到的浮力：F_浮=△F=2N；
（2）因物體浸沒時(shí)排開水的體積和自身的體積相等，
所以，由F_浮=ρgV_排可得，玻璃球的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³，
由G=mg可得，玻璃球的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{5N}{10N/kg}$=0.5kg，
玻璃球的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.5kg}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.5×10³kg/m³；
（3）玻璃球浸在另一種液體時(shí)，受到的浮力F_浮′=1.6N，
由F_浮=G-F_示可得，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)：
F_示′=G-F_浮′=5N-1.6N=3.4N．
答：（1）玻璃球浸沒在水中時(shí)，受到的浮力為2N；
（2）玻璃球的密度為2.5×10³kg/m³；
（3）玻璃球浸在另一種液體時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3.4N．

點(diǎn)評 本題考查了稱重法求浮力和阿基米德原理、重力公式、密度公式的應(yīng)用，要注意物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等．