Question

如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)下面掛一實(shí)心圓柱體，將圓柱體從盛有水的容器上方離水面某一高度處緩緩下降（其底面始終與水面平行），使其逐漸浸沒入水中某一深度處,右圖是整個(gè)過程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的圖像。（已知ρ_水＝1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）

求：（1）圓柱體的重力。

（2）圓柱體浸沒時(shí)受到的浮力。

（3）圓柱體的密度。

Answer 1

解：（1）由圖象可知，當(dāng)h=0時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為12N，此時(shí)圓柱體處于

       空氣中，根據(jù)二力平衡條件可知：G=F_拉=12N…………………（2分）

  （2）圖象中CD段是圓柱體完全浸入水中的情況，此時(shí)圓柱體受到的

       拉力 F=4N，

      則圓柱體受到的浮力F_浮=G-F=12N-4N=8N………………………（2分）

(3)圓柱體完全浸入水中時(shí)根據(jù)F浮=ρ水gV_排得：

     V_物=V_排=F_浮 /ρ_水g =8N/1×10³kg/m³×10N/kg =8×10^-4m³………（1分）

    物體的質(zhì)量m=G/g =12N/10N/kg =1.2kg，

   圓柱體密度ρ_物=m V_物 =1.2kg 8×10⁻⁴m³ =1.5×10³kg/m³…………（1分）

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