Question

【題目】用一彈簧測力計掛著一實心圓柱體，圓柱體的底面剛好與水面接觸(未浸入水)如圖甲，然后將其逐漸浸入水中，如圖乙是彈簧測力計示數隨柱體逐漸浸入水中的深度變化情況，求：(g取10N／kg)

（1）圓柱體受的最大浮力；
（2）圓柱體剛浸沒時下表面受到的液體壓強；
（3）圓柱體的密度。

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖乙可知，圓柱體未浸入水中時，彈簧測力計的示數G=2N，完全浸沒時彈簧測力計的示數為F拉=1.4N，所以圓柱體受的最大浮力F浮=G-F拉=2N-1.4N=0.6N

答：圓柱體受的最大浮力為0.6N，

（2）解：當h=12cm時，物體完全浸沒在水中，所以物體下表面到水面的距離h=12cm=0.12m，

圓柱體剛浸沒時下表面受到的液體壓強

答：圓柱體剛浸沒時下表面受到的液體壓強為

（3）解：由 可得，圓柱體的體積 ，

圓柱體的密度

答：圓柱體的密度為 。

【解析】（1）根據圖像確定物體的重力及完全浸沒時的拉力，由F浮=G-F可計算出最大浮力．
（2）根據液體壓強公式p=ρgh求此時圓柱體下表面受到的水的壓強．
（3）利用重力公式G=mg求出圓柱體的質量；利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求圓柱體的體積（等于排開水的體積），再利用密度公式ρ=求圓柱體的密度．