Question

【题目】如图是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置．其中A是底面积为50cm2的实心均匀圆柱形物体．用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得到F与h的关系图像如图中实线所示．

（1）完全浸没时，A受到水的浮力；

（2）A圆柱形物体的高；

（3）A圆柱形的密度；

（4）小勇换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图中虚线所示图像，则该液体密度．

Answer 1

【答案】（1）4N （2）8 cm （3）1.5×103 kg/m3 （4）0.8×103 kg/m3

【解析】解答：(1)由图可知：当h=0时，弹簧测力计的示数为6N，即物体A的重力G=6N，完全浸没在水中：F浮=GF=6N2N=4N；(3)因为物体完全浸没在水中：所以V=V排=F浮∕ρg=4N∕（1.0×103kg/m3×10N/kg）=4×104m3；所以圆柱体的高为：h===8cm

物体A的质量m=G∕g=6N∕10N/kg=0.6kg，

物体A的密度ρ=m∕V=0.6kg∕4×104m3=1.5×103kg/m3

(4)完全浸没在另一种液体中：F′浮=GF′=6N2.8N=3.2N，

由F浮=ρgV排可得：ρ液=F′浮gV排=3.2N∕（10N/kg×4×104m3）=0.8×103kg/m3