题目内容
小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的规律，设计了如图1所示的实验，他将弹簧测力计一端固定，另一端挂一合金块A，开始时他将合金块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，实验时，打开阀门B缓慢放水，在此过程中金属块始终不与容器底部接触．弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图2所示．（1）合金块A受到的重力为
10
10
N，合金块A受到的最大浮力32
32
N．（2）合金块A的密度是多大？
（3）在容器中用一条水平的实线作出放水40s时水面的大致位置．
分析：（1）合金块A受浮力最大时即弹簧测力计的示数最小时，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．
（2）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．
（3）弹簧测力计的读数不再变化时，说明水面低于合金块A的底部，合金块完全露出水面，也就是合金块不再受水的浮力影响．
（2）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．
（3）弹簧测力计的读数不再变化时，说明水面低于合金块A的底部，合金块完全露出水面，也就是合金块不再受水的浮力影响．
解答：解：（1）合金块A的重力就是弹簧测力计的最大示数为32N；
合金块A受到的最大浮力是合金块完全浸没时F浮=G重-F拉=32N-22N=10N．
（2）合金浸没在水中时，排开水的体积等于合金的体积，
所以根据公式F浮=ρ液gV排
可得合金的体积：V=V排=
=
=10-3m3
合金的质量：m=
=
=3.2kg
合金的密度：ρ=
=
=3.2×103kg/m3
（3）放水40s时，弹簧测力计的示数已经不变，说明水面低于合金块A的底部，合金块不再受水的浮力影响．划线如图：
（因为弹簧在浮力减少时会伸长，所以线画在A底部的下方即可，但不能沿着A的底部画）
故答案为：（1）10；32；
（2）合金块A的密度是3.2×103kg/m3；
（3）水面介于图中A的底面与烧杯底之间均对．
合金块A受到的最大浮力是合金块完全浸没时F浮=G重-F拉=32N-22N=10N．
（2）合金浸没在水中时，排开水的体积等于合金的体积，
所以根据公式F浮=ρ液gV排
可得合金的体积：V=V排=
| F浮 |
| ρ水g |
| 10N |
| 1.0×103kg/m3×10N/kg |
合金的质量：m=
| G |
| g |
| 32N |
| 10N/kg |
合金的密度：ρ=
| m |
| V |
| 3.2kg |
| 1×10-3m3 |
（3）放水40s时，弹簧测力计的示数已经不变，说明水面低于合金块A的底部，合金块不再受水的浮力影响．划线如图：
（因为弹簧在浮力减少时会伸长，所以线画在A底部的下方即可，但不能沿着A的底部画）
故答案为：（1）10；32；
（2）合金块A的密度是3.2×103kg/m3；
（3）水面介于图中A的底面与烧杯底之间均对．
点评：本题考查学生的分析能力和运用所学的知识解决实际问题的能力，对学生的要求较高．
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