Question

(應(yīng)用題)小寧為了研究浸在液體中的物體所受浮力的規(guī)律，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，他將彈簧測(cè)力計(jì)一端固定，另一端掛一合金塊A．開始時(shí)，他將合金塊A浸沒在裝有水的容器中，容器側(cè)面的底部有一由閥門B控制的出水口．實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開閥門B緩慢放水，放到彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不再變化時(shí)，立即關(guān)閉閥門B，在此過程中金屬塊始終不與容器底部接觸，讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的最小值和最大值分別為22 N和32 N，g取10 N/kg． (1)在原圖上作出關(guān)閉閥門B后水面的大致位置． (2)求合金塊A受到的重力． (3)求合金塊A受到的最大浮力． (4)求合金塊A的密度．

Answer 1

答案：
解析：

(1)如圖所示 　　(2)32 N 　　(3)10 N 　　(4)3.2×103 kg/m3 　　解析：解決此題的關(guān)鍵是搞清兩個(gè)界限：一是彈簧測(cè)力計(jì)的最小值，此時(shí)合金塊全部沒入水中，即合金塊受到的浮力最大；二是彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的最大值，此時(shí)合金塊剛剛?cè)�部從水中出來，即此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為合金塊的重力，由此可推知合金塊全部沒入水中時(shí)所受的浮力為F＝32 N－22 N＝10 N，從而根據(jù)阿基米德原理和密度的相關(guān)知識(shí)可求待求量；由于合金塊對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力變大，故彈簧測(cè)力計(jì)的彈簧伸長(zhǎng)，因此水面在圖示位置．