Question

用細(xì)線系住一圓柱體，將圓柱體豎直向下拉入水槽內(nèi)的水中，當(dāng)細(xì)線的拉力為圓柱體所受重力的

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時，圓柱體有

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的體積浸在水中，如圖甲所示；現(xiàn)將圓柱體豎直向上拉，當(dāng)圓柱體有

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的體積露出水面時，細(xì)線施加的拉力恰好為3N，如圖乙所示．
g取10N/kg．求：
（1）圓柱體的密度；
（2）圓柱體的體積．
要求：畫出受力分析圖．

Answer 1

分析：對于圓柱體來說，在甲、乙兩種情況下都處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡．可以分別對圓柱體處于甲、乙狀態(tài)下進行受力分析，列出等式，就可求出圓柱體的密度和體積．

解答：解：當(dāng)圓柱體處于甲狀態(tài)時，受力情況如下圖所示，

則有F_浮=G+F=G+

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G=

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G，即ρ_水g

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V=

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ρgV，
解得：ρ=0.5×10³kg/m³．
當(dāng)圓柱體處于乙狀態(tài)時，受力情況如下圖所示，

則有F+F_浮=G，即3N+ρ_水g

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V=ρgV，
解得V=8×10^-4m³．
答：（1）圓柱體的密度是0.5×10³kg/m³．
（2）圓柱體的體積是8×10^-4m³．

點評：該題考查了物體受力情況分析及阿基米德原理的應(yīng)用，正確對物體進行受力分析，并根據(jù)受力平衡列出等式或方程是解答此題的關(guān)鍵．