Question

（2004?南京二模）在空氣中用彈簧秤稱某石塊，重力為5牛，浸沒在水中稱量，彈簧秤的示數(shù)為3牛．根據(jù)已知的條件，我們還可以得到哪些物理量．（至少寫出3個，并計算出數(shù)值）

Answer 1

分析：（1）知道石塊的重力和石塊浸沒在水中彈簧測力計的示數(shù)，利用稱重法求石塊受到的浮力；
（2）求出了石塊受到的浮力和水的密度，利用阿基米德原理求排開水的體積；
（3）由于石塊浸沒在水中，則石塊的體積等于排開水的體積；
（4）知道石塊的重力，根據(jù)G=mg求出石塊的質(zhì)量；
（5）求出了石塊的質(zhì)量和體積，利用密度公式求石塊的密度；
（6）求出了浮力，根據(jù)阿基米德原可以求出石塊排開水的重力．

解答：解：（1）∵石塊的重力G=5N，石塊浸沒在水中彈簧測力計的示數(shù)F′=3N，
∴石塊受到的浮力為：
F_浮=G-F′=5N-3N=2N；
（2）∵F_浮=ρgV_排，
∴排開水的體積為：
V_排=

F浮

ρ水g

=

2N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=2×10^-4m³；
（3）∵石塊浸沒在水中，
∴石塊的體積為：
V_石=V_排=2×10^-4m³；
（4）∵G=mg，
∴石塊的質(zhì)量：
m_石=

G

g

=

5N

10N/kg

=0.5kg；
（5）石塊的密度：
ρ_石=

m石

V石

=

0.5kg

2×10-4m3

=2.5×10³kg/m³；
（6）根據(jù)阿基米德原可知，塊排開水的重力：
∴G_排=F_浮=2N．
故答案為：

第一個物理量：石塊受到的浮力 解：石塊的重力G=5N，石塊浸沒在水中彈簧測力計的示數(shù)F′=3N， ∴石塊受到的浮力為： F浮=G-F′=5N-3N=2N	第二個物理量：石塊排開水的體積 解：∵F浮=ρgV排， ∴排開水的體積為： V排= F浮 ρ水g = 2N 1.0×103kg/m3×10N/kg =2×10-4m3
第三個物理量：石塊的體積 解：∵石塊浸沒在水中， ∴石塊的體積為： V石=V排=2×10-4m3	第四個物理量：石塊的質(zhì)量 解：∵G=mg， ∴石塊的質(zhì)量： m石= G g = 5N 10N/kg =0.5kg
第五個物理量：石塊的密度 解：ρ石= m石 V石 = 0.5kg 2×10-4m3 =2.5×103kg/m3	第六個物理量：石塊排開水的重力 解：根據(jù)阿基米德原可知，石塊排開水的重力： ∴G排=F浮=2N

點評：本題考查了密度的計算、浮力的計算、重力的計算、阿基米德原理，關鍵是可以根據(jù)已知條件計算出所要求的物理量．