Question

掛在彈簧測力計下端的鐵塊重7.4N，當它全部浸沒在盛滿水的燒杯中時，測力計的示數為2.4N．則鐵塊所受的浮力為    N，若用一小桶把溢出的水接收好，用測力計測出小桶和水的總重為6N，那么空水桶的質量應該為    Kg．假如將該物體全部浸沒在酒精中，測力計示數將會    2.4N．（選填“大于”、“小于”、“等于”）

Answer 1

【答案】分析：①知道鐵塊重和浸沒水中后彈簧測力計的示數，利用稱重法F_浮=G-F_示求出鐵塊受到的浮力．
②鐵塊浸沒水中時排開的水都溢入溢水杯，根據阿基米德原理求出溢出水的重力，又知道小桶和水的總重力，從而可以計算出水桶的重力，再利用公式m=計算出水桶的質量．
③首先利用公式F_浮=ρ_液gV_排推導出鐵塊全部浸沒在水和酒精中浮力的大小關系，再利用公式F_浮=G-F_示的變形公式F_示=G-F_浮判斷出測力計示數的變化．
解答：解：①∵G=7.4N，F_示=2.4N，
∴鐵塊受到的浮力為：F_浮=G-F_示=7.4N-2.4N=5N，
②∵F_浮=G_排=G_溢，
∴溢出水的重力為：G_溢=5N，
又∵小桶和水的總重為G=6N，
∴水桶的重力為：G_桶=G-G_溢=6N-5N=1N，
水桶的質量為：m==≈0.1kg．
③∵鐵塊全部浸沒在水和酒精中，
∴鐵塊浸沒在水和酒精中排開液體的體積相等，
而ρ_水＞ρ_酒精，
∴由公式F_浮=ρ_液gV_排可知，F_浮水＞F_浮酒精，
而測力計示數F_示=G-F_浮，
∴F_水示＜F_酒精示，
即測力計示數將會大于2.4N．
故答案為：5，0.1，大于．
點評：本題考查學生對計算浮力的兩種方法（阿基米德原理、稱重法）的掌握和運用，看學生能否靈活應用公式求出題目中所需物理量．