题目内容


有一个弹簧测力计挂着一个实心圆柱体,当圆柱体逐渐浸入装有水的柱形烧杯过程中如图15,记录弹簧测力计的示数变化如下所示。

圆柱体浸入的深度h/cm

0

0.6

1.2

1.8

2.4

3.0

3.6

4.2

4.8

6

测力计示数F/N

3

2.85

2.70

2.55

2.4

2.4

2.4

2.4

2.4

2.4

试根据表中所给数据求:(g=10N/kg)

(1)当圆柱体浸入深度为3.0cm时其底面所受的压强;

(2)圆柱体的质量;

(3)圆柱体的密度。


解:(1)浸入水中3cm时圆柱体底部受到水的压强

P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa……(2分)

       (2)当圆柱体浸入水中深度为0时,测力计示数为其重力,即G=3N

            所以m=G/g=3N/10N/kg=0.3kg…………………………………………………(2分)

       (3)当浸入2.4cm时,圆柱体浸没,此时它受到的浮力F浮=G-F=3N-2.4N=0.6N

由F浮=ρ水gV排得

圆柱体的体积V=V排=F浮/ρ水g=0.6N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.6×10-4m3

所以圆柱体的密度ρ=m/V=0.3kg/0.6×10-4m3=5.0×103kg/m3……………(2

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