小強同學有一金屬塊，他想知道它的重力和密度.他手中只有一隻量程較小的*簧測力計，當他用*簧測力計測量此金屬塊的...

問題詳情：

小強同學有一金屬塊，他想知道它的重力和密度.他手中只有一隻量程較小的*簧測力計，當他用*簧測力計測量此金屬塊的重量時，發現已超過*簧測力計的最大量程.於是他設計瞭如圖16所示的裝置去測量.圖中OA∶OB=1∶3，用細線把金屬塊懸掛於A點，用*簧測力計在B點施加一個豎直向上的力，當OB槓桿水平靜止時，*簧測力計的讀數爲1.8N，當向容器中加水，金屬塊浸沒於水中後，*簧測力計的讀數爲1.2N．求：（1）金屬塊的重力爲多少？（2）金屬塊浸沒於水中後所受的浮力爲多大？（3）金屬塊密度是多大？

【回答】

解：（1）根據槓桿平衡條件：

F×OB＝G×OA　　　…………………1分

得G＝ F×OB／OA　

＝1.8N×3

＝5.4N　　　　　…………………1分

（2）當金屬塊完全浸沒在水中時A點所受的拉力爲G′， 根據槓桿平衡條件：

F′×OB＝G′×OA　　…………………1分

得G′＝ F′×OB／OA

＝1.2N×3　　　

＝3.6N       　…………………1分

故金屬塊完全浸沒在水中後所受的浮力：

F浮＝G－ G′　　　…………………1分

＝5.4N－3.6N＝1.8N　　　…………………1分

（3）根據F浮＝ρ水gV排可得　　…………………1分

V排＝F浮／ρ水g

＝1.8N／1.0×103kg/m3×10N/kg＝1.8×10-4m3　……………1分

因爲金屬塊是浸沒在水中，故金屬塊的體積V就等於V排；

ρ＝m／V　　　　　　…………………1分

＝G／gV

＝5.4N／10N/kg×1.8×10-4m3　

＝3.0×103 kg／m3…………………1分

知識點：壓強和浮力單元測試

題型：計算題