小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的规律,设计了如图1所示的实验.他将弹簧测力计一端固定,另一端挂一合金块A,开始时他将合金块A浸没在装有水的容器中.容器底部有个由阀门B控制的出水口,实验时,打开阀门B缓慢放水,在此过程中金属块始终不与容器底部接触.弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图2所示,则合金块A的质量为___kg,受到的最大浮力为___N,合金块A的密度是___kg/m3.(g取10N/kg)
答案:3.2;10;3.2×103.
解析:放水过程中,水面下降,在水面未低于物体上表面之前,物体浸没,物体受到的浮力最大;当部分物体露出水面后,其浮力变小,测力计的示数变大;当物体完全离开水面后,弹簧测力计的示数不变,大于等于物体本身的重力。
(1)弹簧测力计的示数最小时,合金块A受到的最大浮力:
F浮=G-F'=32N-22N=10N.(2)合金浸没在水中时,排开水的体积等于合金的体积,所以合金的体积:
V=V排==10-3m3合金的质量:
m==3.2kg合金的密度:
ρ==3.2×103kg/m3
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