Question

【題目】如圖是小勇研究彈簧測力計的示數F與物體A下表面離水面的距離h的關系實驗裝置．其中A是底面積為50cm2的實心均勻圓柱形物體．用彈簧測力計提著物體A，使其緩慢浸入水中（水未溢出），得到F與h的關系圖像如圖中實線所示．

（1）完全浸沒時，A受到水的浮力；

（2）A圓柱形物體的高；

（3）A圓柱形的密度；

（4）小勇換用另一種未知液體重復上述實驗并繪制出圖中虛線所示圖像，則該液體密度．

Answer 1

【答案】（1）4N （2）8 cm （3）1.5×103 kg/m3 （4）0.8×103 kg/m3

【解析】解答：(1)由圖可知：當h=0時，彈簧測力計的示數為6N，即物體A的重力G=6N，完全浸沒在水中：F浮=GF=6N2N=4N；(3)因為物體完全浸沒在水中：所以V=V排=F浮∕ρg=4N∕（1.0×103kg/m3×10N/kg）=4×104m3；所以圓柱體的高為：h===8cm

物體A的質量m=G∕g=6N∕10N/kg=0.6kg，

物體A的密度ρ=m∕V=0.6kg∕4×104m3=1.5×103kg/m3

(4)完全浸沒在另一種液體中：F′浮=GF′=6N2.8N=3.2N，

由F浮=ρgV排可得：ρ液=F′浮gV排=3.2N∕（10N/kg×4×104m3）=0.8×103kg/m3