底面积为100cm2的烧杯中装有适量水.当金属块浸没在水中静止时,如图(甲)所示,弹簧测力计的示数F1=3.4N,水对杯底的压强为p1;当金属块总体积的1/4露出水面

发布时间:2020-08-07 07:24:39

底面积为100cm2的烧杯中装有适量水.当金属块浸没在水中静止时,如图(甲)所示,弹簧测力计的示数F1=3.4N,水对杯底的压强为p1;当金属块总体积的1/4露出水面静止时,如图(乙)所示,弹簧测力计的示数为F2,水对杯底的压强为p2;若p1、p2之差为50Pa,g取10N/kg.求:
(1)金属块的体积V金;
(2)弹簧测力计的示数F2.

网友回答

解:(1)∵p=ρgh,
∴水面降低的高度:
△h===5×10-3m,
金属块体积排开水的体积:
V水=S△h=100×10-4m2×5×10-3m
=5×10-5m3,
∵V水=
V金=4×5×10-5m3=2×10-4m3
(2)在图甲和图乙中,金属块受力如图1和2所示:
由于两次金属块都处于平衡状态,则有:F1+F浮=G,F2+F浮′=G
即:F1+F浮=F2+F浮′,
∴F2=F1+F浮-F浮′,
=F1+ρ水gV物-
=3.4N+
=3.9N
答:(1)金属块的体积为2×10-4m3;
(2)弹簧测力计的示数为3.9N.
解析分析:(1)知道两种情况下杯底受到的压强差,根据液体压强公式求杯内水面下降的高度,从而可求出金属块排开水的体积,也就可以求出金属块的体积;
(2)利用称重法F浮=G+F示分别得出一个方程,而金属块重相同,求出两种情况下金属块受到的浮力,又知道F1,据此求出图乙弹簧测力计的示数;

点评:本题关键:灵活运用阿基米德原理和称重法测浮力,在解答的过程中要注意单位的换算.
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