Question

【题目】用弹簧测力计悬挂一个圆柱形物体A，将其放置于空烧杯中，然后逐渐向烧杯中倒水，整个过程中保持物体A的位置不动，如图甲所示。依次测出烧杯中水的深度h和对应的弹簧测力计示数F，绘制了如图乙所示的图像。则由图像可知当烧杯内水深为15cm时，弹簧测力计的示数为____N；物体A的密度为_________kg/m3。（g＝10N/kg）

Answer 1

【答案】 15N 1.25×103

【解析】由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为25N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F=25N；当烧杯内水深为15cm时，纵坐标对应的弹簧测力计的示数为15N；

由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力为不再改变，此时弹簧测力计的示数为5N，水的深度为25cm，则物体的高度为25cm-5cm=20cm； F浮 =G-F拉 =25N-5N=20N，由F浮 =ρgV排 得， V排 =V物 =F浮/ρ水g=20N/1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-3 m3 ，m物 =G物/g=25N/10N/kg=2.5kg，物质的密度：ρ物 =m物/V物=2.5kg/2×103m3=1.25×103 kg/m3