Question

小红在探究物体在水中受到浮力问题时，做了如图所示的实验．她根据测量得到的实验数据，绘制的图象如图22所示．其中横坐标h表示物体A的底面在水中的深度，纵坐标F_拉表示弹簧测力计的示数．分析图象可知：物体A受到的重力为

4.5

N；物体A高

6

cm；物体A的密度ρ=

3

g/cm³．

Answer 1

分析：根据图象中拉力的变化情况，当h=0时，物体没有浸入水中，此时测力计的示数等于物体的重力；
根据F_浮=ρ_液gV_排，当物体完全浸没时，深度增加，受到的浮力不变，拉力大小不变，可以判断出物体的高度；
根据完全浸没时的拉力和重力计算出F_浮=G-F，从而可以计算出物体的体积V=V_排=

F浮

ρ水g

，根据ρ=

m

V

=

G

gV

计算出物体的密度．

解答：解：由图2知，当h=0时，G=F_拉=4.5N；
从h=6cm开始，物体受到的拉力不变，则说明浮力不变，物体完全浸没，所以物体的高度为6cm；
由题意知，当物体完全浸没时，受到的浮力F_浮=G-F=4.5N-3N=1.5N；
则V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1.5N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1.5×10^-4m³；
则ρ=

m

V

=

G

gV

=

4.5N

10N/kg×1.5×10-4m3

=3×10³kg/m³=3g/cm³．
故答案为：4.5；6；3．

点评：此题探究物体在水中受到浮力的实验，考查了浮力公式的应用及密度的计算，其中通过图象分析出物体的重力和完全浸没时的浮力是解决此题的关键．