Question

【题目】在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底而与烧杯底部接触为止。如图所示，圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 变化的图像。（g=10N/kg）求：

(1)完全浸没时，圆柱体受到的浮力？

(2)圆柱体的密度是多少？

(3)该圆柱体的底面积是多少？

Answer 1

【答案】(1) 8N(2)1.5×103kg/m3(3)0.02m2

【解析】

(1)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

从h= 7cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，对圆柱体受力分析，根据平衡关系可知

(2)由阿基米德原理得

因为物体全部浸没，所以物体的体积等于排开液体的体积，即

物体的质量

圆柱体的密度

(3)由图知BC段为物体慢慢浸入液体，至到浸没的过程，BC 段的距离就是物体的高度，所以

根据V= Sh知该圆柱体的底面积

答：(1)完全浸没时，圆柱体受到的浮力8N。

(2)圆柱体的密度是1.5×103kg/m3。

(3)该圆柱体的底面积是0.02m2。