作业帮小杰同学发现了一个金属块,他想知道它的重力和密度,他手中只有一只量程较小的弹簧秤,当他用此弹簧秤测量此金属块的重力时．发现已超过弹簧秤的最大量程,于是他设计了如图所示的装置
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/01 06:08:40
小杰同学发现了一个金属块,他想知道它的重力和密度,他手中只有一只量程较小的弹簧秤,当他用此弹簧秤测量此金属块的重力时．发现已超过弹簧秤的最大量程,于是他设计了如图所示的装置
小杰同学发现了一个金属块,他想知道它的重力和密度,他手中只有一只量程较小的弹簧秤,
当他用此弹簧秤测量此金属块的重力时．发现已超过弹簧秤的最大量程,于是他设计了如图所示的装置去测量.图中OA：OB=1：3,用细绳把金属块悬挂于A点,用弹簧秤在B点施加一个竖直向上的力,当OB杠杆水平静止时,弹簧秤读数为1．8牛．当向容器中加水,金属块浸没于水中后,弹簧秤读数为1．2N,g取10N／kg.求
（1）金属块的重力为多少?
（2）金属块浸没于水中后所受到的浮力为多大?
（3）金属块的密度是多少?
图：
小杰同学发现了一个金属块,他想知道它的重力和密度,他手中只有一只量程较小的弹簧秤,当他用此弹簧秤测量此金属块的重力时．发现已超过弹簧秤的最大量程,于是他设计了如图所示的装置
图我已找到.
因为OA：OB＝1：3,杠杆水平静止时,弹簧秤读数为1.8N,
所以金属块重1.8×3＝5.4N,即可知金属块质量为0.54kg；
金属块没入水中后,读数为1.2N,
所以A点受到向下的拉力为1.2×3＝3.6N＝金属块所受重力－浮力
可知浮力为5.4N-3.6N＝1.8N
水对金属块的浮力：ρ水gV＝1.8N
水的密度为1000kg/L,可求得金属块的体积：V
密度也就可算了.
你的图在那阿？
：（1）杠杆在弹簧秤的拉力及重物对A的拉力作用下而处于平衡状态，则由力矩平衡可得：
F1•0B=FG•OA
则FG==3×1.8N=5.4N；
因金属块受重力和拉力而处于平衡状态，故此金属块的重力G=FG=5.4N；
（2）浸没水中后由力矩平衡可知：
F2•OB=F′OA
F′==3×1.2N=3.6N；
...
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：（1）杠杆在弹簧秤的拉力及重物对A的拉力作用下而处于平衡状态，则由力矩平衡可得：
F1•0B=FG•OA
则FG==3×1.8N=5.4N；
因金属块受重力和拉力而处于平衡状态，故此金属块的重力G=FG=5.4N；
（2）浸没水中后由力矩平衡可知：
F2•OB=F′OA
F′==3×1.2N=3.6N；
金属块此时受重力G、浮力F浮及拉力F′而处于平衡状态，故有：
G=F浮+F′
则浮力F浮=G-F′=5.4N-3.6N=1.8N；
（3）由F浮=ρgV得：
V===1.8×10-4m3；
金属块质量m===0.54kg；
则金属块的密度ρ===3×103kg/m3=3g/cm3；
答：（1）金属块的重力为5.4N；（2）金属块所受浮力为1.8N；（3）金属块的密度为3g/cm3．
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