Question

19．用彈簧測力計豎直掛一物體，當(dāng)物體浸入水中$\frac{1}{3}$體積時，彈簧測力計示數(shù)為4N；當(dāng)物體浸入水中$\frac{1}{2}$體積時，彈簧測力計示數(shù)為1N．取下該物體放入水中，物體靜止時受到的浮力是10N．

Answer 1

分析 （1）先利用稱重法求浸在水中的體積為物體體積的 $\frac{1}{3}$時和物體浸入一半時受到的浮力，從而得出物體的體積和重力；根據(jù)F浮=ρ_水gV_排和G=mg、ρ=$\frac{m}{V}$可得：
（2）利用F_浮=ρgV_排求出此時物體受到的浮力，和重力比較，確定物體存在的狀態(tài)，利用物體的浮沉條件求此時物體受到的浮力．

解答 解：（1）由“當(dāng)?shù)踉趶椈蓽y力計下的物體浸在水中的體積為物體體積的$\frac{1}{3}$時，彈簧測力計的示數(shù)為4N，可得：
F_浮1=G-F_拉1，
即ρ_水g$\frac{1}{3}$V=G-4N…①；
由“當(dāng)?shù)踉趶椈蓽y力計下的物體浸在水中的體積為物體體積的$\frac{1}{2}$時，彈簧測力計的示數(shù)為1N；”可得：
ρ_水g$\frac{1}{2}$V=G-1N…②
由①-②，解得V=$\frac{18}{{ρ}_{水}g}$．
（2）當(dāng)從彈簧測力計上取下物體將其緩慢的放入水中，假設(shè)其全部浸沒，那么它受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×g×V=1.0×10³kg/m³×g×$\frac{18}{{ρ}_{水}g}$=18N，
將V=$\frac{18}{{ρ}_{水}g}$代入ρ_水g$\frac{1}{3}$V=G-4N…①；
解得G=10N，
由于F_浮＞G，
則取下物體將其緩慢的放入水中，物體漂浮，
物體靜止時受到的浮力等于其重力，為10N．
故答案為：10．

點評 本題考查了密度的計算、重力的計算、浮力的計算（漂浮條件、阿基米德原理），涉及到用稱重法測量物體受到的浮力，知識點多，屬于難題．