将铁、铜、铅制成三个实心金属球,用细线拴好,分别挂在三个完全相同的弹簧秤下,将三个金属球没入水中,但不碰容器底,此时三只弹秤的示数相同.现将三个金属球提出水面后静止,则( )(ρ铁<ρ铜<ρ铅)A. 挂着铁球的弹簧秤示数最小B. 挂着铜球的弹簧秤示数最小C. 挂着铅球的弹簧秤示数最小D. 三个弹簧秤示数相同
问题描述:
将铁、铜、铅制成三个实心金属球,用细线拴好,分别挂在三个完全相同的弹簧秤下,将三个金属球没入水中,但不碰容器底,此时三只弹秤的示数相同.现将三个金属球提出水面后静止,则( )(ρ铁<ρ铜<ρ铅)
A. 挂着铁球的弹簧秤示数最小
B. 挂着铜球的弹簧秤示数最小
C. 挂着铅球的弹簧秤示数最小
D. 三个弹簧秤示数相同
答
将三个金属球没入水中,但不碰容器底,此时三只弹秤的示数相同,
所以m铁g-F浮铁=m铜g-F浮铜=m铅g-F浮铅;
整理可得:m铁g-
=m铜g-
ρ水gm铁
ρ铁
=m铅g-
ρ水gm铜
ρ铜
;
ρ水gm铅
ρ铅
又因为ρ铁<ρ铜<ρ铅;
所以m铅<m铜<m铁;
所以挂着铅的弹簧测力计示数最小.
故选C.
答案解析:金属球浸没水中后,弹簧测力计的示数相同,根据二力平衡的条件可知,测力计的示数等于金属球的重力与所受浮力之差;根据此关系式列出等式求出金属球重力的大小关系.
考试点:浮力大小的计算;二力平衡条件的应用;力的合成与应用.
知识点:本题考查密度公式和和浮力公式的应用,难点是明白弹簧测力计的示数相等时满足的条件,这也是本题的重点.