如图所示,在台秤上放一个容器,容器内盛有适量水,弹簧秤下悬挂一个边长为10cm的正方体金属块,金属块的密度为3×103k

问题描述:

如图所示,在台秤上放一个容器,容器内盛有适量水,弹簧秤下悬挂一个边长为10cm的正方体金属块,金属块的密度为3×103kg/m3

(1)金属块的重力.
(2)用弹簧测力计拉着金属块缓慢地下降,当金属块浸入水中4cm而未触及容器底部时,弹簧秤的示数为多少?
(3)金属块缓慢下降直至浸没但未触及容器底部的过程中,台秤示数是如何变化的?(整个过程中水不溢出)
1个回答 分类:物理 2014-10-29

问题解答:

我来补答
(1)V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=1×10-3m3
由ρ=
m
V可得m=ρV=3×103kg/m3×1×10-3m3=3kg,
则重力G=mg=3kg×10N/kg=30N,
(2)金属块排开水的体积:
V=10cm×10cm×4cm=400cm3=4×10-4m3
金属块受到的浮力:
FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N,
∵F=G-F′,
∴弹簧测力计的示数:
F′=G-F=mg-F=30N-4N=26N;
(3)对金属块受力分析可知:金属块受竖直向下的重力、竖直向上弹簧测力计的拉力和浮力,
由平衡条件得:G金属=F+F,F=G金属-F
在金属块完全浸没前,V逐渐增大,F逐渐增大,弹簧测力计的示数F逐渐减小.
对烧杯及水受力分析可知:受烧杯及水竖直向下的重力,金属铝块向下的压力F=F,台秤的支持力FN
由平衡条件得:台秤的支持力FN=G+F
在金属块完全浸没前,V逐渐增大,F=F逐渐增大,FN逐渐变大,台秤的示数增大.
当金属块全部浸没V不变,F=F,FN不变,台秤的示数不变.
故整个过程中台秤的示数先增大后不变.
答:(1)金属块的重力为30N.
(2)弹簧秤的示数为26N;
(3)台秤的示数先增大后不变.
 
 
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