Question

有一個(gè)金屬圓柱體的底面積是20cm²，圓柱體的高是    cm（如圖甲所示）．若將該圓柱體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下其一半體積浸入水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是    N（如圖乙所示），根據(jù)以上測(cè)得的數(shù)據(jù)可以求出該金屬圓柱體的密度是    kg/m³．（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）確定刻度尺的最小分度值，由圖知，圓柱體的端點(diǎn)與刻度尺的零刻度線沒有對(duì)齊，
則圓柱體兩端點(diǎn)所對(duì)應(yīng)刻度尺的示數(shù)之差等于圓柱體的高度；
（2）確定彈簧測(cè)力計(jì)的最小分度值，由彈簧測(cè)力計(jì)指針位置讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（3）對(duì)金屬圓柱體進(jìn)行受力分析，由平衡條件求出圓柱體的重力，進(jìn)一步求出圓柱體的質(zhì)量，
然后由密度公式求出金屬圓柱體的密度．
解答：解：（1）由圖知，刻度尺的最小分度值是1cm，金屬圓柱體的高度h=35.0cm-20.0cm=15.0cm；
（2）由圖知，彈簧測(cè)力計(jì)的最小分度值是0.2N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是3.6N；
（3）由題意知，金屬圓柱體的體積V=Sh=20cm²×15.0cm=300cm³=3×10^-4m³，
金屬圓柱體受到的浮力F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×=1.5N；
金屬圓柱體在水中受豎直向下的重力G、豎直向上的彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F、豎直向上的浮力作用F_浮而靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：G=F+F_浮=3.6N+1.5N=5.1N，金屬圓柱體的質(zhì)量m===0.51kg，
則金屬圓柱體的密度ρ===1.7×10³kg/m³．
故答案為：15.0；3.6；1.7×10³．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了刻度尺與彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，求金屬圓柱體的密度，求金屬圓柱體的密度是本題的難點(diǎn)，通過受力分析求出金屬圓柱體的重力，進(jìn)一步求出其質(zhì)量是解最后一問的關(guān)鍵．