题目

一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象。求：   （1） 当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强； （2） 圆柱体受到的最大浮力； （3） 圆柱体的密度。 答案： 解：下表面受到水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa 解：由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处 于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F拉=12N 由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，此时圆柱体受到的拉力F=4N， 则圆柱体受到的最大浮力F浮=G﹣F=12N﹣4N=8N 解：由F浮=ρ水gV排可得： V排= F浮ρ水g = 80N1.0×103kg/m3×10N/kg =8×10﹣4m3 由公式G=mg可求出物体的质量：m= Gg = 12N10N/kg =1.2kg 因为物体全部浸没，所以圆柱体体积：V物=V排=8×10﹣4m3  则圆柱体密度：ρ物= mV物 = 1.2kg8×104m3 =1.5×103kg/m3

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