Question

一彈簧測(cè)力計(jì)下掛圓柱體，從盛有水的燒杯上方離水面某一高度處開始緩慢下降，直到圓柱體底部與盛水的燒杯底部接觸為止，下降全過程中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨圓柱體下降高度h的變化的圖線如圖所示，由圖中可知圓柱體受到的重力是

12N

；圓柱體受的最大浮力為

8N

；圓柱體的密度是

1.5×10³kg/m³

．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)物體沒有浸入水中時(shí)，物測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體的重力；
（2）當(dāng)物體全部浸沒水中，排開液體的體積最大，因此物體受到的浮力最大；
（3）由阿基米德原理求出V_排，V_物=V_排；由公式G=mg求出質(zhì)量，再根據(jù)密度公式即可求出物體的密度．

解答：解：（1）由圖象可知，當(dāng)h=0時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)等于物體的重力，即12N；
（2）當(dāng)h=7cm時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，說明此時(shí)物體已經(jīng)浸沒在水中，受力分析可知，圓柱體受的最大浮力：F_浮=G-F_示=12N-4N=8N；
（3）由阿基米德原理F_浮=ρ_液V_排g得：V_排=

F浮

ρ水g

=

8N

1×103kg/m3×10N/kg

=8×10^-4m³，
因?yàn)槲矬w是全部浸沒，所以V_物=V_排=8×10^-4m³，
由公式G=mg可求出物體的質(zhì)量：
m=

G

g

=

12N

10N/kg

=1.2kg，
ρ_物=

m

V物

=

1.2kg

8×10-4m3

=1.5×10³kg/m³．
故答案為：12N；8N；1.5×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng)：本題用到的知識(shí)點(diǎn)有重力、質(zhì)量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理等，考查學(xué)生結(jié)合圖象對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合分析的能力，難度較大．