Question

【題目】用一彈簧測力計掛著一實心圓柱體，圓柱體的底面剛好與水面接觸（未浸入水）如圖甲，然后將其逐漸浸入水中，如圖乙是彈簧測力計示數隨圓柱體逐漸浸入水中的深度變化情況，g取10N/kg，求：

（1）圓柱體的質量；

（2）圓柱體受到的最大浮力；

（3）圓柱體的密度；

（4）圓柱體剛浸沒時下表而受到水的壓強。

Answer 1

【答案】(1) 0.2kg；(2) 0.6N；(3) 3.3×103kg/m3；(4) 1200Pa。

【解析】

(1)由圖像可知，圓柱體的重力為2N，則圓柱體的質量：

m==0.2kg；

(2)由圖像可知，當圓柱體浸沒在水中時，彈簧測力計的示數F′=1.4N，圓柱體受到的最大浮力：

F浮=G-F′=2N-1.4N=0.6N；

(3)圓柱體的體積：

V=V排==6×10-5m3，

圓柱體的密度：

ρ=≈3.3×103kg/m3；

(4)由圖可知，圓柱體剛浸沒時下表面所處的深度：h=12cm=0.12m，圓柱體剛浸沒時下表面受到的液體壓強：

p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa；

答：(1)圓柱體的質量為0.2kg；

(2)圓柱體受到的最大浮力為0.6N；

(3)圓柱體的密度為3.3×103kg/m3；

(4)圓柱體剛浸沒時下表面受到的液體壓強為1200Pa。