Question

【题目】小明用弹簧测力计拉着一圆柱体从水中匀速竖直向上运动。如图和如图分别记录的是圆柱体恰好运动到如图所示位置以后的0~6s时间内，弹簧测力计的示数随时间变化的F-t图象和圆柱体运动的路程随时间变化的s-t图象（不计水的阻力和柱体表面沾水的影响，g取10N/kg）求：

（1）圆柱体浸没在水中时受到的浮力大小；

（2）圆柱体的体积；

（3）圆柱体的密度；

（4）圆柱体竖直放置在水平桌面时对桌面的压强。

Answer 1

【答案】（1）4N （2）4×10-4 m3 （3）1.25×103kg/m3 （4）2.5×103 Pa

【解析】解：（1）由F-t图像可知：当t=2s时，圆柱体刚好离开水面，此时弹簧测力计的示数等于圆柱体的重力，则G=F示=5N。当t=0s时，圆柱体刚好浸没水中，此时弹簧测力计的示数F示′=G-F浮=1N，则圆柱体受到的浮力F浮=G-F示′=5N-1N=4N。

（2）由阿基米德原理得圆柱体的体积

（3）圆柱体的质量,

圆柱体的密度.

（4）由图丙得出，在2s内圆柱体上升的路程为0.2m，即圆柱体的高h=0.2m，

圆柱体的底面积，

圆柱体对水平桌面的压力：F=G=5N，

圆柱体对水平桌面的压强：

答：（1）圆柱体浸没在水中时受到的浮力大小为4N。（2）圆柱体的体积为4×10-4m3。（3）圆柱体的密度为1.25×103kg/m3。（4）圆柱体竖直放置在水平桌面时对桌面的压强为2500Pa。