Question

如图，将金属块A浸没在装有水的容器中，容器侧面的底部有一由阀门B控制的出水口，当打开阀门B缓慢放水到弹簧测力计示数不再变化时，关闭阀门B，要此过程中A始终不与容器底接触，弹簧测力计的示数最大值和最小值分别为32N和22N，g取10N/kg．求：
（1）金属块A受到的重力；
（2）金属块A受到的最大浮力．
（3）金属块A的密度．

Answer 1

分析：（1）弹簧测力计的读数不再变化时，弹簧测力计的读数为合金块A的重力．
（2）合金块A受浮力最大时即弹簧测力计的读数最小时，因为弹簧测力计的读数等于合金块A的重力减去合金块A的浮力．
（3）根据浮力公式计算合金块A的体积，根据重力公式计算合金块A质量，根据密度公式计算合金块A的密度．

解答：解：
（1）弹簧测力计的读数不再变化时，弹簧测力计的读数为合金块A的重力．合金块A受到的重力等于弹簧秤的拉力，即：32N；
（2）合金块A受到的最大浮力：
F_浮=G-F_拉=32N-22N=10N；
答：合金块A受到的最大浮力是10N．
（3）∵F_浮=ρgV_排，
∴合金的体积：V=

F浮

ρ水g

=

10N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1×10^-3m³
合金的质量：m=

G

g

=

32N

10N/kg

=3.2kg
合金的密度：ρ=

m

V

=

3.2kg

1×10-3m3

=3.2×10³kg/m³
答：（1）金属块A受到的重力为32N；
（2）金属块A受到的最大浮力为10N．
（3）金属块A的密度为3.2×10³kg/m³

点评：本题考查学生对重力和浮力的理解及浮力公式，重力公式，密度公式的综合运用．