Question

【題目】如圖甲所示，用彈簧秤懸掛一物體，保持靜止；當物體浸沒在水中靜止時彈簧測力計的示數如圖乙所示．（g=10N/kg）求：

（1）物體的質量m；

（2）物體浸沒在水中受到的浮力F浮；

（3）物體浸沒時排開水的體積V和物體的密度ρ．

（4）若用細線懸掛一個體積不變的木球（ρ木=0．5g/cm3）使二者懸浮，如圖丙所示．則木球的體積至少多大？

Answer 1

【答案】（1）0．6kg；（2）2N；（3）3×103kg/m3；（4）8×10-4m3

【解析】

試題分析：（1）由甲圖可知，∵物體靜止∴F=G=6N，m=G/g=6N/10N/kg=0．6kg；（2）由乙圖可知，當物體靜止時，F浮=G-F示=6N-4N=2N；（3）∵F浮=G排=ρ水gV排，∴V排= F浮/ρ水g=2N/（1×103kg/m3×10N/kg）=2×10-4m3，當物體浸沒時，V=V排，ρ=m/V=G/gV=6N/（10N/kg×2×10-4m3）=3×103kg/m3；（4）若整體懸浮，物體所受的拉力至少為F拉=4N，由于木球浸沒，V木=V木排，由題意，F拉=F木浮—G木=ρ水gV木—ρ木gV木，V木= F拉/（ρ水—ρ木）g=4N/（1×103kg/m3—0．5×103kg/m3）×10N/kg=8×10-4m3。