Question

8．小明將重為3N的石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端，先后浸沒(méi)在水和鹽水中：石塊靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖甲、乙所示，則石塊排開(kāi)水的重力為1N；從圖中可知燒杯中鹽水的密度為1.2×10³kg/m³．若剪斷圖甲中的細(xì)線，石塊將下沉（選填“上浮”、“懸浮”或“下沉”）．

Answer 1

分析 （1）知道石塊的質(zhì)量和浸沒(méi)時(shí)水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)稱重法F_浮=G-F′求出石塊受到水的浮力，根據(jù)阿基米德原理求出石塊排開(kāi)水的重力；
（2）根據(jù)圖乙讀出物體浸沒(méi)在鹽水中時(shí)受到的浮力，石塊浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)水和鹽水的體積相等，根據(jù)阿基米德原理得出等式即可求出鹽水的密度；
（3）比較石塊的重力和浮力關(guān)系然后判斷剪斷圖甲中的細(xì)線后石塊的狀態(tài)．

解答 解：（1）石塊的重力G=3N，石塊浸沒(méi)時(shí)水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F′=2N，
則石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力：
F_浮=G-F′=3N-2N=1N，
由阿基米德原理可知，石塊排開(kāi)水的重力：
G_排=F_浮=1N；
（2）由圖乙可知，石塊浸沒(méi)時(shí)鹽水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F″=1.8N，
石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力：
F_浮′=G-F″=3N-1.8N=1.2N，
因石塊浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)液體的體積和自身的體積相等，
所以，由F_浮=ρgV_排可得，石塊排開(kāi)液體的體積：
V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{鹽水}g}$，
則鹽水的密度：
ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮}′}{{F}_{浮}}$ρ_水=$\frac{1.2N}{1N}$×1.0×10³kg/m³=1.2×10³kg/m³；
（3）因圖甲中，F(xiàn)_浮＜G，
所以，剪斷圖甲中的細(xì)線，石塊將下沉．
故答案為：1；1.2×10³；下沉．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了稱重法求浮力和阿基米德原理、物體浮沉條件的應(yīng)用，要注意物體浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)液體的體積和自身的體積相等．