Question

【题目】（6分）如图甲所示，水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒，筒内装有20cm深的某液体．弹簧测力计下悬挂底面积60cm2、高为10cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没，弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示：（可以忽略圆筒的厚度，过程中液体始终没有从筒中溢出），g取10N/kg，求：

（1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少？

（2）筒内液体密度是多少？

（3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？

Answer 1

【答案】（1）4.8N （2）0.8×103kg/m3 （3）2.58×103Pa

【解析】

试题分析：（1）由图象知，当h=0时，此时测力计的示数等于圆柱体的重力，所以G=F=18N；

当h≥10cm时，测力计的示数不变，说明此时浮力不变，圆柱体完全浸没，此时F示=13.2N；

所以F浮=G﹣F示=18N﹣13.2N=4.8N；

（2）物体排开液体的体积V排=V物=60×10×10﹣6m3=6×10﹣4m3

由F浮=ρ液gV排得：

（3）液体的质量m液=ρ液V液=0.8×103kg/m3×100×20×10﹣6m3=1.6kg

圆筒对地面的压力F′=（m液+m筒）g+G物﹣F拉=（1.6kg+0.5kg）×10N/kg+18N﹣13.2N=25.8N