Question

小华同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯分别装有体积相等的水和煤油．由图的实验过程可知

小华同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯分别装有体积相等的水和煤油．由图的实验过程可知：（ρ煤油=0.8×103kg/m3）（1）金属块在煤油中受到的浮力是多少？（2）金属块的体积为多少？（3）甲、乙、丙三图中，______图中的液体对杯底压强最大．

Answer 1

（1）由图得知，物体的重力G=10N，在煤油中弹簧测力计的拉力F_拉=7.6N，所以，金属块在煤油中所受的浮力F_浮=G-F_拉=10N-7.6N=2.4N；
（2）在水中弹簧测力计的拉力F_拉′=7N，所以，金属块在水中所受的浮力F_浮′=G-F_拉′=10N-7N=3N，
∵F_浮=ρ_水gV_排
∴金属块的体积V=V_排=

F浮′

ρ水g

=

3N

1×103kg/m3×9.8N/kg

≈3.1×10^-4m³；
（3）甲、乙、丙三图中，乙、丙图中放入了金属块，液面会升高，所以第乙、丙图中液体对容器底的压强会比甲图压强大；
放入金属块后，金属块排开水和煤油的体积是相同的，因为烧杯的底面积相同，所以液面升高的高度也相同，即放入金属块后乙、丙图中两液面的高度仍是相同的，根据p=ρgh可知，液体的深度相同，液体密度越大，压强越大，水的密度大于煤油的密度，所以丙图中液体对杯底的压强最大．
答：（1）金属块在煤油中受到的浮力是2.4N；
（2）金属块的体积为3.1×10^-4m³；
（3）丙图中的液体对杯底压强最大．