【分析】
1. 对于第一问,根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的重力,题目中给出溢出水的重力,直接代入即可求出物体在水中的浮力。
2. 第二问,物体沉入烧杯底部,说明物体完全浸没在水中,此时物体的体积等于排开水的体积,利用阿基米德原理的变形公式$V=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}$,代入已知的浮力、水的密度和g的值,就能计算出物体的体积。
3. 第三问,物体悬浮时,根据浮沉条件,物体的密度等于盐水的密度,先将物体质量换算为千克,再利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,代入物体的质量和已求出的体积,即可算出盐水的密度。
【解析】
(1) 根据阿基米德原理,物体在水中所受浮力等于排开水的重力:
$F_{浮}=G_{排}=0.5\ \mathrm{N}$
(2) 物体沉入水底,其体积等于排开水的体积,由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$变形得:
$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{0.5\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}}=5×10^{-5}\ \mathrm{m^3}$
(3) 物体悬浮时,根据浮沉条件可知$\rho_{盐水}=\rho_{物}$,物体的质量$m=55\ \mathrm{g}=0.055\ \mathrm{kg}$,由密度公式可得:
$\rho_{盐水}=\rho_{物}=\frac{m}{V}=\frac{0.055\ \mathrm{kg}}{5×10^{-5}\ \mathrm{m^3}}=1.1×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$
【答案】
(1)$\boldsymbol{0.5\ \mathrm{N}}$
(2)$\boldsymbol{5×10^{-5}\ \mathrm{m^3}}$
(3)$\boldsymbol{1.1×10^3\ \mathrm{kg/m^3}}$
【知识点】
阿基米德原理;物体浮沉条件;密度公式应用
【点评】
本题是阿基米德原理与物体浮沉条件的综合应用题,考查了相关基础公式的推导与灵活运用,属于初中物理力学的常规题型,注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.6