题目内容
【题目】如图所示将重为5N的小球挂在弹簧测力计下,当小球的一半体积浸在水中时,测力计的示数为3N,求:
(1)小球的密度。
(2)如将小球浸到煤油中然后缓缓向下移动弹簧测力计,直至小球完全浸在煤油中求弹簧测力计的最小示数。(ρ煤油=0.8×103kg/m3)
【答案】(1)1.25g/cm3;(2)1.8N。
【解析】
解:(1)由题,当小球的一半体积浸在水中时,由称重法可得小球受到的浮力:
F浮=G﹣F示=5N﹣3N=2N,
由F浮=ρ水gV排可得此时小球排开水的体积:
,,
则小球的体积:
V=2V排=2×200cm3=400cm3,
小球的质量:,
由可得小球的密度:
.
(2)若将小球浸到煤油中然后缓缓向下移动弹簧测力计,当小球完全浸在煤油中时受到的浮力最大,弹簧测力计的拉力最小,则此时测力计的示数最小。
由阿基米德原理可得此时小球受到煤油的浮力:
,,
则弹簧测力计的最小示数:。
答:(1)小球的密度为1.25g/cm3;(2)小球完全浸在煤油中时弹簧测力计的最小示数为1.8N。
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