Question

在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一圓柱體，從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降，圓柱體浸沒后繼續(xù)下降，直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止，如圖所示是圓柱體下降過程中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F隨圓柱體下降高度h變化的圖象．（g=10N/kg）求：
（1）分析圖象可知，圓柱體重力是

 

N；
（2）圓柱體的密度是

 

kg/m³；
（3）分析圖象CD段，可得結(jié)論：同一物體，

 

．

Answer 1

分析：（1）由圖可知AB段圓柱體未浸入液體，測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為圓柱體的重力，所以從圖中可讀出圓柱體的重力大�。�
（2）由題意可知圖中CD段是圓柱體完全浸入水后的情況，由圖可知圓柱體完全浸入水后測(cè)力計(jì)對(duì)圓柱體的拉力為4N，再利用力的平衡條件求出圓柱體受到的浮力，利用阿基米德原理求得圓柱體的體積，利用密度公式求得圓柱體的密度．
（3）由圖象CD段可知物體完全浸沒后排開水的體積不再改變，受到的浮力不再改變，所以物體完全浸沒后受到的浮力與物體所處的深度無關(guān)．

解答：解：（1）由圖象可知AB段是圓柱體浸入水前的情況，則圓柱體的重力G=12N．
（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．
又∵F_浮=ρ_水gV_排
∴V=V排=

F浮

ρ水g

=

8N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=8×10-4m3，
則圓柱體的密度ρ=

m

V

=

G

Vg

=

12N

8×10-4m3×10N/kg

=1500kg/m3．
（3）由圖象CD段可知物體完全浸沒后受到的浮力與物體所處的深度無關(guān)．
故答案為：（1）12N；（2）1500kg/m³；（3）全部浸沒時(shí)，受到的浮力跟物體所處深度無關(guān)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的是浮力計(jì)算的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是讀圖，由圖找到已知條件．