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kg.分析:知道排出水的体积包括两部分,一是图中金属块底部以上的水;二是弹簧测力计由22N变为32N时,金属块要下降,下降过程中水必须排出;然后求出排出水的总体积,再根据m=ρv即可求出排出水的质量.
解答:解:∵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;
∵弹簧测力计每1N刻度的间隔均为1cm,
∴在弹簧测力计示数由22N变至32N的过程中,弹簧伸长10cm,即正方体合金块的重心下降h=10cm;
根据公式F浮=ρ液gV排
可得V排=
=
=1×10-3m3
∵V合金=V排=L3,
∴合金块的边长L=
=
=10cm
∵从容器中排出水的质量有两部分
V1=L(S容-S金)=10cm×(300cm2-10cm×10cm)=2000cm3
V2=hS容=10cm×300cm2=3000cm3
∴排出的水的质量是m=ρ水V总=1g/cm3×(2000 cm3+3000 cm3)=5000g=5kg.
故答案为:5.
∴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;
∵弹簧测力计每1N刻度的间隔均为1cm,
∴在弹簧测力计示数由22N变至32N的过程中,弹簧伸长10cm,即正方体合金块的重心下降h=10cm;
根据公式F浮=ρ液gV排
可得V排=
| F浮 |
| ρ水g |
| 10N |
| 1×103kg/m3×10N /kg |
∵V合金=V排=L3,
∴合金块的边长L=
| 3 | V合金 |
| 3 | 1×10-3m3 |
∵从容器中排出水的质量有两部分
V1=L(S容-S金)=10cm×(300cm2-10cm×10cm)=2000cm3
V2=hS容=10cm×300cm2=3000cm3
∴排出的水的质量是m=ρ水V总=1g/cm3×(2000 cm3+3000 cm3)=5000g=5kg.
故答案为:5.
点评:本题考查学生对重力、浮力、浮力计算公式以及密度计算公式的理解和应用,难点是对排出水的体积分析,弄清楚排出水的体积有两部分组成.
练习册系列答案
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(1)小明和小红利用烧杯、水、天平、合金圆柱体、细线和弹簧测力计,进行了如下探究:
①在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量m1;
②用弹簧测力计测出圆柱体的重力G;
③如图所示,将圆柱体部分浸入烧杯的水中,静止在某一深度,记下弹簧测力计的示数F,则圆柱体所受水的浮力为
(2)下表为小明和小红记录的实验数据:(表中h2>h1)
| 圆柱体的位置 | 圆柱体的重力G/N | 弹簧测力计的示数F/N | 烧杯和水的总质量m1/g | 天平的读数m2/g |
| 圆柱体部分浸入 | 2.6 | 2.4 | 180 | 200 |
| 圆柱体浸没深度h1 | 2.6 | 2.2 | 180 | 220 |
| 圆柱体浸没深度h2 | 2.6 | 2.2 | 180 | 220 |
②由表格中的数据可知,该圆柱体的密度为