Question

學(xué)完“浮力”知識(shí)后，小芳同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)．(p_水＝1.0×10³ kg/m³，g取10 N/kg)

(1)她選取一質(zhì)量為750 g、體積為1250 cm³長(zhǎng)方體木塊，讓它漂浮在水面上，如圖甲所示，求木塊受到的浮力．

(2)取來(lái)規(guī)格相同由合金材料制成的螺母若干，每只螺母質(zhì)量為50 g，將螺母逐個(gè)放置在漂浮的木塊上．問：放多少只螺母時(shí)，木塊剛好浸沒在水中？

(3)她又用彈簧測(cè)力計(jì)、一只螺母做了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)的示數(shù)為0.4 N，求合金材料的密度．

Answer 1

答案：
解析：

答：(1)木塊受到的浮力7.5 N； 　　(2)放10只螺母時(shí)，木塊剛好浸沒在水中； 　　(3)合金材料的密度5×103 kg/m3． 　　分析：(1)木塊漂浮，此時(shí)木塊受到的浮力等于木塊本身的重力，已知木塊質(zhì)量，利用F浮＝G＝mg計(jì)算； 　　(2)已知水的密度和木塊的體積，根據(jù)阿基米德原理F浮＝G排可以計(jì)算出木塊完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力，再根據(jù)平衡條件計(jì)算出需要的螺母的重力，最后計(jì)算個(gè)數(shù)； 　　(3)已知螺母質(zhì)量和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，利用F浮＝G－計(jì)算出浮力，再根據(jù)阿基米德原理F浮＝ρ水gV排計(jì)算出體積，最后根據(jù)ρ＝計(jì)算密度． 　　解答：解：(1)∵木塊漂浮，由F浮＝G得， 　　木塊受到的浮力：F浮＝G木＝m木g＝750×10－3 kg×10 N/kg＝7.5 N； 　　(2)木塊完全浸沒．由阿基米德原理得， 　　此時(shí)木塊受到的浮力：＝G排＝ρ水gV排＝ρ水gV木＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1250×10－6 m3＝12.5 N， 　　螺母的重力為：G螺母總＝－G木＝12.5 N－7.5 N＝5 N， 　　螺母的個(gè)數(shù)為：n＝＝＝10只； 　　(3)螺母完全浸沒在水中，由F浮＝G－得， 　　螺母受到的浮力：F浮螺母＝G螺母－＝0.5 N－0.4 N＝0.1 N， 　　螺母的體積：V螺母＝＝＝10－5 m3， 　　由ρ＝得，合金材料的密度：ρ合金＝＝＝5×103 kg/m3． 　　點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了重力的計(jì)算、浮力的計(jì)算(阿基米德原理、漂浮條件)密度的計(jì)算，知識(shí)點(diǎn)多，尤其是(2)中的判斷木塊的平衡狀態(tài)，木塊是由于螺母才完全浸沒在水中，但木塊本身也有一定重力，此時(shí)，F(xiàn)浮＝G木＋G螺母，在計(jì)算過程中單位要統(tǒng)一．

提示：

探究浮力大小的實(shí)驗(yàn)；二力平衡條件的應(yīng)用；阿基米德原理；浮力大小的計(jì)算．