Question

底面积为100cm²的烧杯中装有适量水．当金属块浸没在水中静止时，如图（甲）所示，弹簧测力计的示数F₁=3.4N，当金属块总体积的1/4露出水面静止时，如图（乙）所示，弹簧测力计的示数为F₂，水面降低的高度为5×10^-3m，g取10N/kg．求：
（1）金属块的体积V_金；
（2）弹簧测力计的示数F₂．

Answer

此题根体积的计算公式可求出金属块的体积；根据浮力的计算公式F浮=ρ液gV排，利用平衡法可求出弹簧测力计的示数．
【解析】
（1）金属块1/4体积排开水的体积为：
V水=S△h=100×10-4m2×5×10-3m
=5×10-5m3
又V水=
V金=4×5×10-5m3=2×10-4m3
答：金属块的体积V金=2×10-4m3
（2）在图甲和图乙中，金属块受力如图1和2所示：
由于两次金属块都处于平衡状态，则有：F1+F浮=G   F2+F′浮=G
即：F1+F浮=F2+F′浮
F2=F1+F浮-F′浮
=F1+ρ水gV物-
=3.4N+
=3.9N
答：弹簧测力计的示数F2为3.9N．