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20.一个重10N的金属球,浸没在水中时,排开了4N的水,如果将它放入酒精中,则金属球静止时受到的浮力是3.2N;如果将它放入水银中,则金属球在静止时受到的浮力是10N.(ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ酒精<ρ<ρ金属球<ρ水银)

分析 (1)知道金属球浸没在水中,利用阿基米德原理求金属球受到的浮力和排开水的体积,也就是金属球的体积;知道金属球的重和金属球的体积,利用重力公式和密度公式求金属球的密度;
(2)根据金属的密度和酒精的密度,首先判断在酒精中的状态,利用阿基米德原理求金属球受到酒精的浮力;
(3)知道金属的密度和水银的密度,确定金属球在水银中漂浮,据漂浮条件求金属球受到水银的浮力.

解答 解:(1)由于金属球浸没在水中,则受到水的浮力:
F=G=4N,
根据公式F=ρgV可知金属球的体积:
V=V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10-4m3
因为G=mg,所以金属球的质量:m=$\frac{G}{g}$=$\frac{10N}{10N/kg}$=1kg;
金属球的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1kg}{4×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.5×103kg/m3
(2)由于金属球密度ρ=2.5×103kg/m3>0.8×103kg/m3,即:金属球密度大于酒精的密度,
所以,将金属球放入酒精中,将下沉到容器底,
则受到的浮力:
F′=ρ酒精Vg=0.8×103kg/m3×4×10-4m3×10N/kg=3.2N;
(3)由于金属球密度ρ=2.5×103kg/m3<13.6×103kg/m3,即:金属球密度小于水银密度,将金属球放入水银中静止时,金属球漂浮,
F″=G=10N.
故答案为:3.2;10.

点评 本题考查了密度的计算、重力的计算、浮力的计算(阿基米德原理、漂浮条件),涉及到利用密度关系判断物体的上浮与下沉,知识点多,属于难题.

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8.电源电压一定,定值电阻R0的阻值为5Ω,当滑动变阻器的滑片P由A位置滑到B位置时(图中未标出),电压表的读数由4V变到8V,已知滑片P在A位置时R0消耗的电功率与滑片P在B位置时R0消耗的电功率之比为25:1,则电源电压为9V;滑片P在B位置时滑动变阻器R的有效电阻值是40Ω.

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5.在探究“凸透镜成像规律”的实验中.

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