在探究浮力的实验中,王波同学将一块质量为78g的铁块悬挂在弹簧秤的挂钩上:
(1)当她手提弹簧秤将该铁块缓慢放入水中的过程中,发现弹簧秤的读数逐渐______;当铁块完全浸入水中后,改变它在水中的深度,弹簧秤的读数______. (填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)当铁块完全浸入水中后,弹簧秤的读数应该是______N.(铁的密度是7.8×103kg/m3,g=10N/kg)
解:(1)由F
浮=ρ
水gV
排可知,当将铁块缓慢放入水中的过程中,排开水的体积增大,铁块受到的浮力变大,因为F
浮=G-F
示,所以弹簧测力计的示数变小;当铁块完全浸入水中后,排开水的体积不变、浮力不变,弹簧测力计的示数不再变化;
(2)当铁块完全浸入水中后,铁块排开水的体积:
v
排=v
铁=
=
=10cm
3=1×10
-5m
3,
铁块所受的浮力:
F
浮=ρ
水gV
排=1×10
3kg×10N/kg×1×10
-5m
3=0.1N;
铁块重:
G=mg=78×10
-3kg×10N/kg=0.78N,
弹簧测力计的示数:
F
示=G-F
浮=0.78N-0.1N=0.68N.
故答案为:(1)变小,不变;(2)0.68;
分析:由题知铁块的质量,利用重力公式求铁块重G,
(1)当铁块慢慢放入水中,排开水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理知道铁块受到的浮力变大;此时金属球受到的浮力等于铁块重减去弹簧测力计的示数(F
浮=G-F
示),由此可知弹簧测力计的读数变小;当金属球全部浸没在水中后,排开水的体积逐渐不变,受到的浮力不变;
(2)利用公式v=
求解出铁块的体积,当铁块全部浸没在水中时,利用阿基米德原理求出铁块受到的浮力,再根据F
浮=G-F
示求弹簧测力计的示数.
点评:本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理的掌握和运用,利用好称重法测浮力(F
浮=G-F
示)是本题的关键.