Question

【題目】如圖是小勇研究彈簧測力計的示數F與物體A下表面離水面的距離h的關系實驗裝置．其中A是底面積為50cm2的實心均勻圓柱形物體．用彈簧測力計提著物體A，使其緩慢浸入水中（水未溢出），得到F與h的關系圖像如圖中實線所示．

（1）完全浸沒時，A受到水的浮力；
（2）A圓柱形物體的高；
（3）A圓柱形的密度；
（4）小勇換用另一種未知液體重復上述實驗并繪制出圖中虛線所示圖像，則該液體密度．

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖可知：當h=0時，彈簧測力計的示數為6N，即物體A的重力G=6N，完全浸沒在水中：F浮=GF=6N2N=4N

（2）解：因為物體完全浸沒在水中：所以V=V排=F浮∕ρg=4N∕（1.0×103kg/m3×10N/kg）=4×104m3；所以圓柱體的高為：h= = =8cm

（3）解：物體A的質量m=G∕g=6N∕10N/kg=0.6kg，

物體A的密度ρ=m∕V=0.6kg∕4×104m3=1.5×103kg/m3

（4）解：完全浸沒在另一種液體中：F′浮=GF′=6N2.8N=3.2N，

由F浮=ρgV排可得：ρ液=F′浮gV排=3.2N∕（10N/kg×4×104m3）=0.8×103kg/m3

【解析】本題綜合考查了學生對浮力，壓強，密度的知識的掌握情況。實驗室里用稱重法來測量物體所受的浮力：F浮=G-F拉。阿基米德原理公式：
F浮=ρ液gV排。密度：ρ=m∕V。要靈活運用這些公式。
【考點精析】利用探究浮力大小的實驗對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知浸在液體中的物體受到的浮力大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關．