Question

某物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系如圖所示，由該物質(zhì)構(gòu)成的體積為4×10^-5m³的實心物體，把它放入水中靜止后受到的浮力大小是

 

N，排開水的體積是

 

m³．

Answer 1

分析：（1）從圖象中在橫軸上找一點，確定體積，找出對應(yīng)的質(zhì)量，根據(jù)ρ=

m

V

求出這種物質(zhì)的密度；
（2）密度是物質(zhì)本身的一種屬性，與物體的質(zhì)量和體積無關(guān)，再根據(jù)密度公式求出物體的質(zhì)量，利用G=mg求出重力；
（3）物體的密度小于液體的密度時，物體靜止時處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力和自身的重力相等，利用F_浮=ρgV_排求出物體排開水的體積．

解答：解：由圖象可知，當(dāng)物體的體積為10cm³時，物體的質(zhì)量為8g，則
這種物質(zhì)的密度ρ=

m

V

=

8g

10cm3

=0.8g/cm³=0.8×10³kg/m³；
當(dāng)物體的體積V′=4×10^-5m³，物體的質(zhì)量：
m′=ρV′=0.8×10³kg/m³×4×10^-5m³=0.032kg，
物體的重力：
G′=m′g=0.032kg×10N/kg=0.32N；
∵物體的密度是0.8×10³kg/m³小于水的密度1.0×10³kg/m³，
∴物體在水中靜止時漂浮，浮力等于重力，即F_浮=G′=0.32N；
∵F_浮=ρgV_排，
排開水的體積：
V_排=

F浮

ρ水g

=

0.32N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=3.2×10^-5m³．
故答案為：0.32；3.2×10^-5．

點評：本題考查了阿基米德原理、重力公式和物體浮沉條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是會根據(jù)物體的密度和液體的密度關(guān)系得出物體靜止時的狀態(tài)．