(2013•蒙城县二模)证明:将一重为G的金属浸没于水中后,弹簧旳示数为F,证明金属的密度ρ金属=Gρ水/(G-F)

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  • 解题思路:金属球浸没在水中时,受到三个力的作用:竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F和浮力F,所以根据金属球重G和弹簧测力计示数F得到金属球所受浮力F;因为金属球完全浸没,所以其体积V等于排开水的体积V,而V根据阿基米德原理得出,这样已知金属球的重力和体积,利用密度公式求金属球的密度.

    证明:对浸没于水中的金属受力分析:受到三个力的作用:竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F和浮力F

    ∵金属浸没于水中后处于静止状态,则所受合力为零;

    ∴金属球受到的浮力为F=G-F,

    ∵FVg,

    ∴金属球排开水的体积为V=

    F浮

    ρ水g=

    G−F

    ρ水g,

    又∵金属球浸没在水中,

    ∴V=V=

    G−F

    ρ水g,

    ∵G=mg=ρVg,

    ∴金属球的密度:

    ρ=[G/Vg]=[G

    G−F

    ρ水gg=

    Gρ水/G−F].

    点评:

    本题考点: 阿基米德原理;密度的计算.

    考点点评: 利用弹簧测力计,借助水和细线,可以得到金属球的密度.此题给我们提供了一种测量固体密度的简单方法--关键是保证物体浸没在水中.