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这是一道关于浮力的物理题。金属块悬挂在弹簧测力计下浸没在水中。我们需要分析金属块受到的三个力:重力向下,浮力向上,弹簧拉力向上。根据力的平衡关系来求解浮力、体积和密度。
现在开始求解。首先计算金属块的重力。重力等于质量乘以重力加速度,即0.54千克乘以10牛每千克,得到5.4牛。接下来根据力的平衡关系求浮力。金属块在水中受到三个力:重力向下5.4牛,浮力向上,弹簧拉力向上3.4牛。由于物体处于平衡状态,向上的力等于向下的力,所以浮力等于重力减去拉力,即5.4牛减去3.4牛,得到2.0牛。
接下来计算金属块的体积。根据阿基米德原理,浮力等于液体密度乘以排开液体的体积再乘以重力加速度。由于金属块完全浸没,排开水的体积等于金属块的体积。将已知数据代入公式:体积等于浮力除以水的密度乘以重力加速度,即2.0牛除以1000千克每立方米乘以10牛每千克,计算得到2.0乘以10的负4次方立方米,换算成立方厘米就是200立方厘米。
最后计算金属块的密度。密度等于质量除以体积。将质量0.54千克和体积2.0乘以10的负4次方立方米代入公式,得到密度为2.7乘以10的3次方千克每立方米,换算成克每立方厘米就是2.7克每立方厘米。这个密度大于水的密度1.0克每立方厘米,所以金属块会下沉,这与题目描述的现象一致。
让我们总结一下这道浮力问题的完整解答过程。首先计算金属块的重力为5.4牛,然后根据力的平衡关系求出浮力为2.0牛。接着应用阿基米德原理计算出金属块体积为200立方厘米,最后用密度公式得到金属块密度为2.7克每立方厘米。这个密度大于水的密度,符合金属块下沉的物理现象。通过这道题,我们掌握了浮力、体积和密度的计算方法。