小宁同学在探究浸在液体中的物体所受浮力的规律时,他先将弹簧测力计一端固定,另一端挂一合金块A,并放在大烧杯中但没有接触杯底,然后往烧杯中注水,发现弹簧测力计的示数变化

发布时间:2020-07-29 09:25:38

小宁同学在探究浸在液体中的物体所受浮力的规律时,他先将弹簧测力计一端固定,另一端挂一合金块A,并放在大烧杯中但没有接触杯底,然后往烧杯中注水,发现弹簧测力计的示数变化如图所示.
求:(1)合金块A受到的重力.(1分)
(2)合金块A受到的最大浮力.(2分)
(3)合金块A的密度.(2分)
(4)根据图中弹簧测力计的示数变化情况,你能得出什么规律?(1分)

网友回答

解:(1)由图象可知,AB段,当合金块未浸入水,弹簧测力计示数为36N,
此时合金块处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F示=36N.
(2)CD段,弹簧测力计示数不变,说明此时合金块已经浸没在水中,
F浮=G-F示′=36N-26N=10N.
(3)∵F浮=ρ水V排g,
∴V排===1×10-3m3,
∵合金块是全部浸没,
∴V合金=V排=1×10-3m3,
m===3.6kg,
ρ合金===3.6×103kg/m3;
(4)分析图象B~D,测力计读数变小、不变,因为F浮=G-F示,所以合金块受到的浮力先变大、后不变,即:物体在浸没前,浮力与浸入的体积有关;浸没后浮力不变.
答:(1)合金块A受到的重力为36N;
(2)合金块A受到的最大浮力为10N;
(3)合金块A的密度为3.6×103㎏/m3
(4)物体在浸没前,浮力与浸入的体积有关;浸没后浮力不变.
解析分析:(1)分析图象AB段,合金块还未浸入水中,由二力平衡知此时弹簧测力计示数为合金块重;(2)分析图象CD段,合金块全部浸没水中,受浮力最大,受到的浮力等于合金块重减去弹簧测力计的示数;(3)求出了合金块全部浸没水中时受到的浮力,由阿基米德原理求出V排,V物=V排;由公式G=mg求出合金块的质量,再由ρ=求出合金块的密度;(4)F浮=G-F示,合金块重不变、弹簧测力计的示数先不变、后减小、最后不变,据此分析浮力变化.

点评:本题用到的知识点有重力、质量、密度、同一直线力的合成、受力分析、阿基米德原理等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大.
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