Question

【题目】用弹簧测力计悬挂一个圆柱形物体A，将其放置于空烧杯中，然后逐渐向烧杯中倒水，整个过程中保持物体A的位置不动，如图甲所示，依次测出烧杯中水的深度h和对应的弹簧测力计示数F，绘制了如图乙所示的图像。求：(1)物体A重多少N；(2)物体A的高度为多少cm；(3)物体A的密度为多大？

Answer 1

【答案】(1) 25；(2) 20；(3) 1.25×103kg/m3

【解析】

(1)由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为25N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知

G=F=25N

物体A重25N。

(2)由图象可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力为不再改变，此时弹簧测力计的示数为5N，水的深度为25cm，则物体的高度为

25cm5cm=20cm

物体的高度为20cm。

(3)物体A完全浸没后受到的浮力

F浮=GF拉=25N5N=20N

由F浮=ρgV排得

V排=V物===2×103m3

物体A的质量

m物= = =2.5kg

物体A的密度

ρ物===1.25×103kg/m3

物体A的密度为1.25×103kg/m3。

答：(1)物体A重25N；

(2)物体A的高度为20cm；

(3)物体A的密度为1.25×103kg/m3。