如图,金属块挂在弹簧测力计下,将金属块慢慢放入水中,弹簧测力计的示数逐渐减小,右图是弹簧测力计示数与金属块下降距离的图象.请结合图象计算:
①金属块的质量是多大?
②金属块完全浸没在水中时受到的浮力是多少牛?
③金属块的密度是多少kg/m3.(g取10N/kg)
解析:
由右图可见,深度足够小时,弹簧测力计的示数是不变的,等于5N,不难判断此时物体未浸入水中,即此时测力计的示数等于物体的重力。故物体的重力
G=5N
物体的质量为:
m= | G | = |
| 5N | =0.5kg |
g | 10N/kg |
当物体浸入水中的深度足够大时,其测力计的示数也不变,为3N,表明此时物体已没入水中,故物体完全浸没在水中时,其浮力为:
F浮=G-F’=5N-3N=2N
物体的体积:
V=V排= | F浮 | = | 2N | =2×10-4m3 |
ρ水g | 1.0×103kg/m3×10N/kg |
物体的密度为:
ρ= | m | = | 0.5kg | = | 2.5×103kg/m3 |
V | 2×10-4m3 |
故,金属块的质量是0.5kg,完全浸没时受到的浮力为2N,其密度是2.5×103kg/m3
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