在空气中用弹簧秤称某石块所受重力为5牛;浸没在水中称量,弹簧秤的示数为2牛;浸没在另一种液体中称量,弹簧秤的示数为1.4牛,求这种液体的密度.
问题描述:
在空气中用弹簧秤称某石块所受重力为5牛;浸没在水中称量,弹簧秤的示数为2牛;浸没在另一种液体中称量,弹簧秤的示数为1.4牛,求这种液体的密度.
答
①石块浸没在水中时所受到的浮力:F浮水=G-F拉水=5N-2N=3N;
②∵F浮=ρgV排,
∴V石=V排=
=F浮
ρ水g
=3×10-4m3;3N 1000kg/m3×10N/kg
③石块浸没在另一种液体中所受的浮力:F浮液=G-F拉液=5N-1.4N=3.6N;
④∵F浮=ρgV排,
∴ρ液=
=F浮液
V排g
=1.2×103kg/m3.3.6N 3×10−4m3×10N/kg
答:这种液体的密度是1.2×103kg/m3.
答案解析:首先利用称重法可得出石块浸没在水中所受到的浮力大小,通过浮力的公式可进一步求出石块的排水体积,也就是石块自身的体积;再利用同样的方法可得出石块浸没在另一种液体中所受浮力的大小,知道浮力和石块的体积,同样利用浮力的公式变形,可进一步求出这种液体的密度.
考试点:阿基米德原理.
知识点:此题具有一定的新意,主要思路是通过称重法求出浮力的大小,利用浮力的变形公式求出矿石的密度,再进行等效替代,这样就得出了矿石排开液体的体积,最终再次利用浮力公式的变形求出液体的密度.各个公式及其变形的熟练运用是解答的关键,有一定的难度.