小强同学有一金属块,他想知道它的重力和密度.他手中只有一只量程较小的*簧测力计,当他用*簧测力计测量此金属块的...
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问题详情:
小强同学有一金属块,他想知道它的重力和密度.他手中只有一只量程较小的*簧测力计,当他用*簧测力计测量此金属块的重量时,发现已超过*簧测力计的最大量程.于是他设计了如图16所示的装置去测量.图中OA∶OB=1∶3,用细线把金属块悬挂于A点,用*簧测力计在B点施加一个竖直向上的力,当OB杠杆水平静止时,*簧测力计的读数为1.8N,当向容器中加水,金属块浸没于水中后,*簧测力计的读数为1.2N.求:(1)金属块的重力为多少?(2)金属块浸没于水中后所受的浮力为多大?(3)金属块密度是多大?
【回答】
解:(1)根据杠杆平衡条件:
F×OB=G×OA …………………1分
得G= F×OB/OA
=1.8N×3
=5.4N …………………1分
(2)当金属块完全浸没在水中时A点所受的拉力为G′, 根据杠杆平衡条件:
F′×OB=G′×OA …………………1分
得G′= F′×OB/OA
=1.2N×3
=3.6N …………………1分
故金属块完全浸没在水中后所受的浮力:
F浮=G- G′ …………………1分
=5.4N-3.6N=1.8N …………………1分
(3)根据F浮=ρ水gV排可得 …………………1分
V排=F浮/ρ水g
=1.8N/1.0×103kg/m3×10N/kg=1.8×10-4m3 ……………1分
因为金属块是浸没在水中,故金属块的体积V就等于V排;
ρ=m/V …………………1分
=G/gV
=5.4N/10N/kg×1.8×10-4m3
=3.0×103 kg/m3…………………1分
知识点:压强和浮力单元测试
题型:计算题
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