Question

【题目】用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水）如图甲，然后将其逐渐浸入水中，如图乙是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中的深度变化情况，g取10N/kg，求：

（1）圆柱体的质量；

（2）圆柱体受到的最大浮力；

（3）圆柱体的密度；

（4）圆柱体刚浸没时下表而受到水的压强。

Answer 1

【答案】(1) 0.2kg；(2) 0.6N；(3) 3.3×103kg/m3；(4) 1200Pa。

【解析】

(1)由图像可知，圆柱体的重力为2N，则圆柱体的质量：

m==0.2kg；

(2)由图像可知，当圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F′=1.4N，圆柱体受到的最大浮力：

F浮=G-F′=2N-1.4N=0.6N；

(3)圆柱体的体积：

V=V排==6×10-5m3，

圆柱体的密度：

ρ=≈3.3×103kg/m3；

(4)由图可知，圆柱体刚浸没时下表面所处的深度：h=12cm=0.12m，圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强：

p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa；

答：(1)圆柱体的质量为0.2kg；

(2)圆柱体受到的最大浮力为0.6N；

(3)圆柱体的密度为3.3×103kg/m3；

(4)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强为1200Pa。