Question

【題目】將金屬掛在彈簧測力計下端，先后浸沒在水和酒精中，金屬塊靜止時彈簧測力計的示數如圖中甲、乙所示．已知ρ水=1.0×103kg/m3 ， ρ酒精=0.8×103kg/m3 ， 則下列關于金屬塊的幾個物理量計算正確的是（　　）

A. 在水中受到的浮力為2N B. 體積為10cm3 C. 質量為3kg D. 密度為3.0×103kg/m3

Answer 1

【答案】D

【解析】物體浸沒在液體中受到浮力、重力、拉力作用，其關系為G=F浮+F拉，浸沒在水中：G=F浮1 +F拉1 ，浸沒在酒精中：G=F浮2 +F拉2，即F浮1 +F拉1 =F浮2 +F拉2，又由阿基米德原理F浮 =ρ液 gV排知道，ρ水 gV排 +F拉1 =ρ酒精 gV排 +F拉2，所以，1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×V排 +2N=0.8×103 kg/m3 ×10N/kg×V排 +2.2N，即V排 =1×10-4 m3 ，所以物體完全浸沒時， V物=V排=1×10-4 m3 =100cm3，故B錯誤；由以上計算知道，在水中受到的浮力是：F浮=ρ液 gV排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×1×10-4m3 =1N，故A錯誤；浸沒在水中時，重力是：G=F浮1 +2N=1N+2N=3N，質量是：m=G/g=3N/10N/kg=0.3kg，故C錯誤；所以，物體的密度是：ρ=m/V=0.3kg/1×104m3=3×103 kg/m3 ，故D正確，故選D。