Question

5．彈簧測力計(jì)下吊著一個(gè)金屬球，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是4N，若金屬球的一半浸入水中時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是3.2N，這時(shí)金屬球受到的浮力是0.8N；若將金屬球全部浸沒在水中時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是2.4N；再將此金屬球完全浸沒在酒精中，則此時(shí)金屬球排開酒精的重力為1.28N．（g取10N/kg，酒精的密度是0.8g/cm³）

Answer 1

分析 （1）彈簧測力計(jì)兩示數(shù)之差即為這時(shí)金屬球受到的浮力；
（2）當(dāng)金屬球剛好一半浸入水中時(shí)的浮力已求出，當(dāng)金屬球全部浸入水中時(shí)，排開水的重力是一半浸入水中時(shí)的兩倍，所以受到的浮力也是一半浸入水中時(shí)的兩倍，求出金屬球全部浸入水中時(shí)的浮力，彈簧測力計(jì)的示數(shù)等于重力與浮力之差即可出彈簧測力計(jì)的示數(shù)；
（3）根據(jù)金屬球浸沒在水中時(shí)的浮力，可求得其排開水的體積，因?yàn)槿�部浸沒，所以V_排水=V_排酒精=V_物，然后再利用G_排=ρ_酒精gV_排可求得此時(shí)金屬球排開酒精的重力．

解答 解：（1）當(dāng)金屬球剛好一半浸入水中時(shí)，金屬球受到的浮力：
F_浮=G-F′=4N-3.2N=0.8N；
（2）當(dāng)金屬球全部浸入水中時(shí)，受到的浮力：
F_浮′=2F_浮=2×0.8N=1.6N，
此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)：
F=G-F_浮′=4N-1.6N=2.4N．
（3）由F_浮=ρ_水gV_排可得，金屬球排開水的體積V_排=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.6N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.6×10^-4m³，
V_排水=V_排酒精=1.6×10^-4m³，
此時(shí)金屬球排開酒精的重力G_排=m_排酒精g=ρ_酒精gV_排=0.8×10³kg/m³×10N/kg×1.6×10^-4m³=1.28N．
故答案為：0.8；2.4；1.28．

點(diǎn)評 本題屬于浮力的基本計(jì)算，只要知道彈簧測力計(jì)的示數(shù)、物體重力和浮力三者之間的關(guān)系，解答并不難．