题目内容

【题目】如图甲所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,静止时弹簧测力计的示数为F1=2.7N.将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处,静止时弹簧测力计的示数为F2=1.7N.求:

(1)圆柱体浸没时受到的浮力大小.
(2)圆柱体的体积.
(3)结合下表所列的“某些金属的密度”,计算说明圆柱体可能是何种金属.

金属

密度ρ(×103kg/m3

19.3

8.9

7.9

2.7


(4)图乙是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象,请在乙图中画出浮力大小随圆柱体下降高度变化的图象.

【答案】
(1)解:F=G﹣F=2.7N﹣1.7N=1N

答:圆柱体浸没时受到的浮力大小为1N;


(2)解:根据FgV得:

V= = =1×10﹣4m3

因为浸没,所以V=V=1×10﹣4m3

答:圆柱体的体积为1×10﹣4m3


(3)解:m= = =0.27 kg;

圆柱体的密度ρ= = =2.7×103kg/m3

查表可知ρ=8.9×103kg/m3,所以该圆柱体可能是铝.

答:圆柱体可能是铝金属;


(4)解:浮力大小与物体浸没的深度无关,物体完全浸没在水中,浸没的深度变化,测力计的示数不变,


【解析】(1)根据称重法利用公式F=G-F可求得浮力;
(2)根据FgV可求得V,因为浸没,所以V=V
(3)已知圆柱体重力可求得其质量,利用密度公式ρ=求得其密度,然后可知圆柱体可能是何种金属;
(4)浮力大小与物体浸没的深度无关.
【考点精析】认真审题,首先需要了解浮力大小的计算(浮力的公式为:F= Ggv).

练习册系列答案
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小红:A较重;小明:B较重;小亮:A、B一样重.

(1)为探究A、B轻重问题,小明在等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验.杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图3甲、乙、丙所示.
①根据图甲、乙、丙的实验,可以判断同学的猜想是正确的.
②根据图甲、乙、丙的实验情境,该同学得出结论:只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡.这个结论是(正确/错误),用图丁的装置来说明判断的方法:
(2)他们判断出究A、B轻重后,继续利用待测小石块,杠杆及支架,细线,钩码数个,刻度尺,烧杯,适量的水,根据“杠杆平衡条件测固体密度”.
①用细线将小石块拴好,把小石块和质量为m钩码分别挂在杠杆的两边,调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡;
②如图戊所示,分别量出小石块悬挂处与支点的距离L1和钩码所挂处与支点的距离L2 , 由杠杆平衡条件得出小石块的质量为
③如图已所示,在烧杯内盛水,将小石块浸没水中,保持L1不变,调节钩码m的悬挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡;
④量出钩码所挂处与支点的距离d,则小石块所受水的浮力为
⑤若水的密度为ρ,则小石块的体积为;小石块的密度为

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