Question

如圖所示，一個(gè)重力為10牛的實(shí)心金屬塊，掛在彈簧秤下并浸入水中（彈簧秤未畫(huà)出），當(dāng)金屬塊的體積的浸入水中靜止時(shí)，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(shí)，彈簧秤的示數(shù)將變?yōu)椋?）
A．一定2牛
B．一定 4牛
C．可能6牛
D．可能 3牛

Answer 1

【答案】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(chēng)重法測(cè)浮力）；已經(jīng)計(jì)算出金屬塊有的體積浸入水中時(shí)所收到的浮力，可利用阿基米德原理F_浮=ρgV_排計(jì)算出金屬塊全部浸入水中時(shí)所受到的浮力；
（2）金屬塊全部浸入水中并碰到杯底，則此時(shí)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(shí)測(cè)力計(jì)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(shí)受到浮力：
F_浮=G-F_示=10N-8N=2N，
當(dāng)物體全部浸入水中時(shí)，此時(shí)排開(kāi)水的體積等于物體的體積，
此時(shí)物體收到的浮力
F_浮′=3F_浮=3×2N=6N，
（2）此時(shí)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(shí)測(cè)力計(jì)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(gè)選項(xiàng)中D符合題意．
故選D．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、阿基米德原理的掌握和運(yùn)用，考查了稱(chēng)重法測(cè)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(shí)所受到的浮力，這是本題的難點(diǎn)．