(2009?楊浦區(qū)一模)如圖所示,一個重力為10牛的實心金屬塊,掛在彈簧秤下并浸入水中(彈簧秤未畫出),當(dāng)金屬塊的體積的
浸入水中靜止時,彈簧秤的示數(shù)為8牛.當(dāng)把金屬塊全部浸入水中并碰到杯底時,彈簧秤的示數(shù)將變?yōu)椋ā 。?/div>
分析:(1)金屬塊所受浮力等于物體在空氣中的重力減去在水中彈簧秤的拉力(稱重法測浮力);已經(jīng)計算出金屬塊有
的體積浸入水中時所收到的浮力,可利用阿基米德原理F
浮=ρgV
排計算出金屬塊全部浸入水中時所受到的浮力;
(2)金屬塊全部浸入水中并碰到杯底,則此時金屬塊受到豎直向上的支持力、拉力、浮力和豎直向下的重力,則此時測力計的示數(shù)為重力減去支持力和浮力.
解答:解:
(1)當(dāng)金屬塊體積的三分之一浸入水中靜止,此時受到浮力:
F浮=G-F示=10N-8N=2N,
當(dāng)物體全部浸入水中時,此時排開水的體積等于物體的體積,
此時物體收到的浮力
F浮′=3F浮=3×2N=6N,
(2)此時金屬塊受到豎直向上的支持力、拉力、浮力和豎直向下的重力,
∴此時測力計的示數(shù)為:F示′=G-F浮′-F支持=10N-6N-F支持=4N-F支持.
因此彈簧秤的示數(shù)要小于4N,四個選項中D符合題意.
故選D.
點評:本題考查了學(xué)生對密度公式、阿基米德原理的掌握和運用,考查了稱重法測浮力,關(guān)鍵是利用阿基米德原理判斷出金屬塊全部浸入水中時所受到的浮力,這是本題的難點.