Question

小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的规律，设计了如图甲所示的实验．他将弹簧测力计一端固定，另一端挂一合金块A，开始时他将合金块A浸没在装有水的容器中．容器底部有-个由阀门B控制的出水口，实验时，打开阀门B缓慢放水，在此过程中金属块始终不与容器底部接触．弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图乙所示．（g取10N/kg）
（1）合金块A受到的最大浮力为______N．
（2）合金块A的密度是______kg/m³．
（3）在容器中用一条水平的实线作出放水40s时水面的大致位置．

Answer

（1）合金块A受浮力最大时即弹簧测力计的示数最小时，因为弹簧测力计的读数等于合金块A的重力减去合金块A的浮力．
（2）根据浮力公式计算合金块A的体积，根据重力公式计算合金块A质量，根据密度公式计算合金块A的密度．
（3）弹簧测力计的读数不再变化时，说明水面低于合金块A的底部，合金块完全露出水面，也就是合金块不再受水的浮力影响．
【解析】
（1）弹簧测力计的示数最小时，合金块A受到的最大浮力：F浮=G-F=32N-22N=10N．
（2）合金浸没在水中时，排开水的体积等于合金的体积，
所以合金的体积：V=V排===10-3m3
合金的质量：m===3.2kg
合金的密度：ρ===3.2×103kg/m3
（3）放水40s时，弹簧测力计的示数已经不变，说明水面低于合金块A的底部，合金块不再受水的浮力影响．
故答案为：（1）10；
（2）3.2×103；
（3）水面介于图中A的底面与烧杯底之间均对．