Question

7．如圖甲，用彈簧測(cè)力計(jì)吊一金屬塊逐漸浸入水中，乙圖是這個(gè)過程彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F隨金屬塊下表面在水中的深度h的變化情況．由圖可知，金屬塊質(zhì)量是0.6kg，金屬塊所受最大浮力是2 N，金屬塊下表面所受水的最大壓強(qiáng)是800Pa，金屬塊的密度是3×10³kg/m³，（g取10N/kg）．

Answer 1

分析 （1）由F-h圖象可知，當(dāng)h=0（金屬塊沒有浸入水中），彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為金屬塊的重；根據(jù)G=mg即可求出質(zhì)量；
（2）當(dāng)h=6cm（金屬塊全浸入水）時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F_拉=4N，利用稱重法求出金屬塊受到的浮力，F(xiàn)_浮=G-F_拉；
（3）由右圖圖象可知，金屬塊浸入水中的最大深度為h_max=8cm=0.08m，根據(jù)公式p=ρgh求出金屬塊受到水的最大壓強(qiáng)．
（4）求出了金屬塊全浸入時(shí)受到的浮力，利用阿基米德原理求金屬塊的體積（排開水的體積），再利用密度公式求金屬塊的密度．

解答 解：①由圖示圖象可知，金屬塊的重力G=6N，
金屬塊的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{6N}{10N/kg}$=0.6kg；
②當(dāng)h=6cm，金屬塊全部浸入水中時(shí)，所受浮力最大，此時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F_拉=4N，
金屬塊受的浮力F_浮=G-F_拉=6N-4N=2N；
③由右圖圖象可知，金屬塊浸入水中的最大深度為h=8cm=0.08m，
則金屬塊受到水的最大壓強(qiáng)：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.08m=800Pa．
④根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排可得，金屬塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³，
金屬塊的密度ρ_金=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.6kg}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³．
故答案為：0.6；2；800；3×10³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查知識(shí)點(diǎn)比較多，壓強(qiáng)的計(jì)算、密度的計(jì)算、浮力的計(jì)算及其公式變形，會(huì)識(shí)圖并從中得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵，屬于中檔題．