Question

【題目】用彈簧測力計懸掛一個圓柱形物體A，將其放置于空燒杯中，然后逐漸向燒杯中倒水，整個過程中保持物體A的位置不動，如圖甲所示，依次測出燒杯中水的深度h和對應的彈簧測力計示數(shù)F，繪制了如圖乙所示的圖像。求：(1)物體A重多少N；(2)物體A的高度為多少cm；(3)物體A的密度為多大？

Answer 1

【答案】(1) 25；(2) 20；(3) 1.25×103kg/m3

【解析】

(1)由圖象可知，當h=0時，彈簧測力計示數(shù)為25N，此時圓柱體處于空氣中，根據(jù)二力平衡條件可知

G=F=25N

物體A重25N。

(2)由圖象可知物體完全浸沒后排開水的體積不再改變，受到的浮力為不再改變，此時彈簧測力計的示數(shù)為5N，水的深度為25cm，則物體的高度為

25cm5cm=20cm

物體的高度為20cm。

(3)物體A完全浸沒后受到的浮力

F浮=GF拉=25N5N=20N

由F浮=ρgV排得

V排=V物===2×103m3

物體A的質量

m物= = =2.5kg

物體A的密度

ρ物===1.25×103kg/m3

物體A的密度為1.25×103kg/m3。

答：(1)物體A重25N；

(2)物體A的高度為20cm；

(3)物體A的密度為1.25×103kg/m3。