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小寧同學在探究浸在液體中的物體所受浮力的規律時,他先將彈簧測力計一端固定,另一端掛一合金塊A,并放在大燒杯中但沒有接觸杯底,然后往燒杯中注水,發現彈簧測力計的示數變化如圖所示.
求:(1)合金塊A受到的重力.(1分)
(2)合金塊A受到的最大浮力.(2分)
(3)合金塊A的密度.(2分)
(4)根據圖中彈簧測力計的示數變化情況,你能得出什么規律?(1分)

解:(1)由圖象可知,AB段,當合金塊未浸入水,彈簧測力計示數為36N,
此時合金塊處于空氣中,根據二力平衡條件可知,G=F=36N.
(2)CD段,彈簧測力計示數不變,說明此時合金塊已經浸沒在水中,
F=G-F′=36N-26N=10N.
(3)∵FVg,
∴V===1×10-3m3
∵合金塊是全部浸沒,
∴V合金=V=1×10-3m3
m===3.6kg,
ρ合金===3.6×103kg/m3
(4)分析圖象B~D,測力計讀數變小、不變,因為F=G-F,所以合金塊受到的浮力先變大、后不變,即:物體在浸沒前,浮力與浸入的體積有關;浸沒后浮力不變.
答:(1)合金塊A受到的重力為36N;
(2)合金塊A受到的最大浮力為10N;
(3)合金塊A的密度為3.6×103㎏/m3
(4)物體在浸沒前,浮力與浸入的體積有關;浸沒后浮力不變.
分析:(1)分析圖象AB段,合金塊還未浸入水中,由二力平衡知此時彈簧測力計示數為合金塊重;
(2)分析圖象CD段,合金塊全部浸沒水中,受浮力最大,受到的浮力等于合金塊重減去彈簧測力計的示數;
(3)求出了合金塊全部浸沒水中時受到的浮力,由阿基米德原理求出V,V=V;由公式G=mg求出合金塊的質量,再由ρ=求出合金塊的密度;
(4)F=G-F,合金塊重不變、彈簧測力計的示數先不變、后減小、最后不變,據此分析浮力變化.
點評:本題用到的知識點有重力、質量、密度、同一直線力的合成、受力分析、阿基米德原理等,考查學生結合圖象對所學知識進行綜合分析的能力,難度較大.
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求:(1)合金塊A受到的重力.(1分)
(2)合金塊A受到的最大浮力.(2分)
(3)合金塊A的密度.(2分)
(4)根據圖中彈簧測力計的示數變化情況,你能得出什么規律?(1分)

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求:

(1)合金塊A受到的重力.(1分)

(2)合金塊A受到的最大浮力.(2分)

(3)合金塊A的密度.(2分)

(4)根據圖中彈簧測力計的示數變化情況,你能得出什么規律?(1分)

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(2)合金塊A受到的最大浮力.(2分)
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