Question

【题目】图甲是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体下表现离水面的距离h的关系实验装置，其中A是底面积为25cm2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的关系图象如图乙中实线所示，接着小勇换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图乙中虚线所示图象．求：

（1）分析图乙，物体A重力多大．
（2）完全浸没后，A受到水的浮力．
（3）物体A的体积．
（4）未知液体的密度．

Answer 1

【答案】
（1）解：分析图乙可知：物体A没有浸入液体时（h=0），测力计的示数为3N，即物体重力G物=3N；
（2）解：由图乙可知：物体在水中完全浸没时，弹簧测力计的拉力为F拉1=1N，

所以，完全浸没后，A受到水的浮力：F浮1=G物﹣F拉1=3N﹣1N=2N；

（3）解：由F浮=ρgV排可得，物体体积：

V物=V排1= = =2×10﹣4m3；

（4）解：由图乙虚线所示可知：完全浸没在另一种未知液体时，测力计的拉力为F拉2=1.4N，

所以，此时A受到液体的浮力：F浮2=G物﹣F拉2=3N﹣1.4N=1.6N，

物体浸没在未知液体中，则V排2=V物=2×10﹣4m3，

由F浮=ρgV排可得，未知液体的密度：

ρ液= = =0.8×103kg/m3．

【解析】（1）根据图象知道在未浸没之前，弹簧测力计的示数为物体重力；（2）已知物体重力，由图可知完全浸没在水中弹簧测力计的拉力，两者之差就是受到的浮力；（3）根据F浮=ρgV排即可求出物体体积；（4）根据F浮=ρgV排即可求出该液体密度．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用阿基米德原理的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排．