Question

小紅在探究物體在水中受到浮力問題時(shí)，做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．她根據(jù)測量得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制的圖象如圖22所示．其中橫坐標(biāo)h表示物體A的底面在水中的深度，縱坐標(biāo)F_拉表示彈簧測力計(jì)的示數(shù)．分析圖象可知：物體A受到的重力為

4.5

N；物體A高

6

cm；物體A的密度ρ=

3

g/cm³．

Answer 1

分析：根據(jù)圖象中拉力的變化情況，當(dāng)h=0時(shí)，物體沒有浸入水中，此時(shí)測力計(jì)的示數(shù)等于物體的重力；
根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排，當(dāng)物體完全浸沒時(shí)，深度增加，受到的浮力不變，拉力大小不變，可以判斷出物體的高度；
根據(jù)完全浸沒時(shí)的拉力和重力計(jì)算出F_浮=G-F，從而可以計(jì)算出物體的體積V=V_排=

F浮

ρ水g

，根據(jù)ρ=

m

V

=

G

gV

計(jì)算出物體的密度．

解答：解：由圖2知，當(dāng)h=0時(shí)，G=F_拉=4.5N；
從h=6cm開始，物體受到的拉力不變，則說明浮力不變，物體完全浸沒，所以物體的高度為6cm；
由題意知，當(dāng)物體完全浸沒時(shí)，受到的浮力F_浮=G-F=4.5N-3N=1.5N；
則V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1.5N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1.5×10^-4m³；
則ρ=

m

V

=

G

gV

=

4.5N

10N/kg×1.5×10-4m3

=3×10³kg/m³=3g/cm³．
故答案為：4.5；6；3．

點(diǎn)評：此題探究物體在水中受到浮力的實(shí)驗(yàn)，考查了浮力公式的應(yīng)用及密度的計(jì)算，其中通過圖象分析出物體的重力和完全浸沒時(shí)的浮力是解決此題的關(guān)鍵．