Question

有一质地均匀的实心圆柱体，重5N，高10cm．将它挂在弹簧测力计下，然后竖直浸入到装有足够多水的容器中，当它刚好完全浸没时，弹簧测力计示数为3N，如图所示．g取10N/kg，求此时

（1）圆柱体所受到的浮力大小；

（2）圆柱体下表面所受到水的压强；

（3）圆柱体的密度．

Answer 1

 解：（1）G_圆柱体=F_浮+F_拉，

F_浮=5N﹣3N=2N；

（2）由图知，圆柱体刚浸没时下表面所处的深度：

h=10cm=0.1m，

圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强：

p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa；

（3）圆柱体的质量：

m===0.5kg，

∵圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力：

F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV，

∴圆柱体的体积：

V_排=V_圆柱体===2×10^﹣4m³，

∴ρ_石===2.5×10³kg/m³．

答：（1）圆柱体受的浮力为0.2N；

（2）圆柱体下表面所受到水的压强为1000Pa；

（3）圆柱体的密度约为2.5×10³kg/m³．