解题思路:知道排出水的体积包括两部分,一是图中金属块底部以上的水;二是弹簧测力计由22N变为32N时,金属块要下降,下降过程中水必须排出;然后求出排出水的总体积,再根据m=ρv即可求出排出水的质量.
∵合金块A的重力就是弹簧测力计的最大示数为32N;
∴合金块A受到的最大浮力是合金块完全浸没时F浮=G重-F拉=32N-22N=10N;
∵弹簧测力计每1N刻度的间隔均为1cm,
∴在弹簧测力计示数由22N变至32N的过程中,弹簧伸长10cm,即正方体合金块的重心下降h=10cm;
根据公式F浮=ρ液gV排
可得V排=
F浮
ρ水g=[10N
1×103kg/m3×10N /kg=1×10-3m3
∵V合金=V排=L3,
∴合金块的边长L=
3V合金/]=
31×10−3m3
=10cm
∵从容器中排出水的质量有两部分
V1=L(S容-S金)=10cm×(300cm2-10cm×10cm)=2000cm3
V2=hS容=10cm×300cm2=3000cm3
∴排出的水的质量是m=ρ水V总=1g/cm3×(2000 cm3+3000 cm3)=5000g=5kg.
故答案为:5.
点评:
本题考点: 阿基米德原理.
考点点评: 本题考查学生对重力、浮力、浮力计算公式以及密度计算公式的理解和应用,难点是对排出水的体积分析,弄清楚排出水的体积有两部分组成.