用弹簧测力计测石块,其重为9.8N,若把石块的一半浸没于水中,弹簧测力计的读数为7.84N,(ρ煤油=0.8×103kg/m3)则: (1)此石块所受到的浮力是多大? (2)这种石块的密度是多少? (3)

问题描述:

用弹簧测力计测石块,其重为9.8N,若把石块的一半浸没于水中,弹簧测力计的读数为7.84N,(ρ煤油=0.8×103kg/m3)则:
(1)此石块所受到的浮力是多大?
(2)这种石块的密度是多少?
(3)若把石块全部浸入煤油中,弹簧测力计的读数将变为多大?

(1)石块受到的浮力,F=G-F=9.8N-7.84N=1.96N.
(2)石块的质量m=

G
g
=
9.8N
9.8N/kg
=1Kg,
设石块的密度为ρ,那么石块的体积v=
m
ρ
=
1kg
ρ

它浸在水中的体积为自身的一半,所以:
浸在水中的体积为v'=
1

那么,石块受到的浮力,Fv'g
由1.0×103kg/m3×
1
×9.8N/kg=1.96N,解得ρ=2.5×103kg/m3
由(1)、(2)知道,石块的质量为m=1kg,密度ρ=2.5×103kg/m3
那么,石块的体积V=
m
ρ
=
1kg
2.5×103kg/m3
=0.4×10-3m3
将石块全部浸没在煤油中时,石块受到的浮力大小为:
F=ρvg=0.8×103kg/m3×0.4×10-3m3×9.8N/kg=3.136N≈3.14N
那么,弹簧秤的读数为9.8N-3.14N=6.66N
(1)此石块所受到的浮力是1.96N.
(2)这种石块的密度是2.5×103kg/m3
(3)若把石块全部浸入煤油中,弹簧测力计的读数将变为6.66N.