Question

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（如图所示），观察记录弹簧测力计的示数变化如下表所示．

圆柱体浸入深度h（cm）		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

试根据表中所给条件求：圆柱体的质量为    ；圆柱体的体积为    ；圆柱体的密度为    ；当圆柱体浸入一半体积时所受的浮力为    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）圆柱体浸入深度为0时，测力计的示数为圆柱体的重力，利用重力计算公式可求得圆柱体的质量；
（2）由表中数据可知圆柱体完全浸没时，测力计对圆柱体的拉力为2.4N，利用称重法求出圆柱体浸没后受到的浮力；利用阿基米德原理求出圆柱体完全浸没在水中时排开水的体积，即可求得圆柱体的体积．
（3）利用密度计算公式求出圆柱体的密度；
（4）上面求出了圆柱体浸没后受到的浮力，当圆柱体浸入一半体积时，排开水的体积为浸没时的，利用阿基米德原理求出此时受到的浮力．
解答：解：
（1）由表中数据知，G=3N，
∵G=mg，
∴m===0.3kg；
（2）已知圆柱体完全浸没在水中时测力计对圆柱体的拉力F=2.4N，
F_浮=G-F=3N-2.4N=0.6N；
∵F_浮=ρ_水gV_排，
∴V_排===6×10^-5m³，
∵圆柱体浸没水中，
∴V=V_排=6×10^-5m³；
（3）圆柱体的密度：
ρ===5000kg/m³；
（4）当圆柱体浸入一半体积时，排开水的体积为浸没时的，
此时受到的浮力：
F_浮′=F_浮=×0.6N=0.3N．
故答案为：0.3；6×10^-5m³；5000kg/m³；0.3N．
点评：本题考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和运用，能结合题图从数据表格得出相关信息是本题的关键．