Question

泉口中學研究性學習小組，他們乘船到大烏江中，用細線系住石塊，并用彈簧測力計測出其重力為6.0N．然后把石塊放入河水中，彈簧測力計的示數為3.6N．當石塊觸及河底時，他們在細線上水面處做一標記，并測出石塊到標記處的線長為4.8m．（g=10N/kg，p_水=1.0×10³kg/m³）
求：
（1）在河水中石塊受到的浮力；
（2）河水對此處湖底的壓強；
（3）石塊的體積；
（4）石塊的密度．

Answer 1

（1）石塊受到浮力F_浮=G-F_拉=6N-3.6N=2.4N．
（2）∵測出石塊到標記處的線長為4.8m，
∴水深h=4.8m，
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4.8m=4.8×10⁴Pa．
（3）∵F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV_石，
V_石=

F浮

ρ水g

=

2.4N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=2.4×10^-4m³，
（4）石塊的質量：
m=

G

g

=

6N

10N/kg

=0.6kg，
石塊的密度：
ρ_石=

m

V

=

0.6kg

2.4×10-4m3

=2.5×10³kg/m³．
答：（1）石塊受到的浮力是2.4N．
（2）湖水對此處湖底的壓強是4.8×10⁴Pa．
（3）石塊的體積為2.4×10^-4m³．
（4）石塊的密度是2.5×10³kg/m³．