Question

有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)掛著一個(gè)實(shí)心圓柱體，當(dāng)圓柱體逐漸浸入裝有水的柱形燒杯過(guò)程中（如圖所示），觀察記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化如下表所示．

圓柱體浸入深度h（cm）	0	0.6	1.2	1.8	2.4	3.0	3.6	4.2	4.8	6
測(cè)力計(jì)示數(shù)F（N）	3	2.85	2.70	2.55	2.4	2.4	2.4	2.4	2.4	2.4

試根據(jù)表中所給條件求：圓柱體的質(zhì)量為

0.3kg

；圓柱體的體積為

6×10^-5m³

；圓柱體的密度為

5×10³kg/m³

；當(dāng)圓柱體浸入一半體積時(shí)所受的浮力為

0.3N

．

Answer 1

分析：（1）圓柱體浸入深度為0時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為圓柱體的重力，利用重力計(jì)算公式可求得圓柱體的質(zhì)量；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知圓柱體完全浸沒(méi)時(shí)，測(cè)力計(jì)對(duì)圓柱體的拉力為2.4N，利用稱重法求出圓柱體浸沒(méi)后受到的浮力；利用阿基米德原理求出圓柱體完全浸沒(méi)在水中時(shí)排開(kāi)水的體積，即可求得圓柱體的體積．
（3）利用密度計(jì)算公式求出圓柱體的密度；
（4）上面求出了圓柱體浸沒(méi)后受到的浮力，當(dāng)圓柱體浸入一半體積時(shí)，排開(kāi)水的體積為浸沒(méi)時(shí)的

1

2

，利用阿基米德原理求出此時(shí)受到的浮力．

解答：解：
（1）由表中數(shù)據(jù)知，G=3N，
∵G=mg，
∴m=

G

g

=

3N

10N/kg

=0.3kg；
（2）已知圓柱體完全浸沒(méi)在水中時(shí)測(cè)力計(jì)對(duì)圓柱體的拉力F=2.4N，
F_浮=G-F=3N-2.4N=0.6N；
∵F_浮=ρ_水gV_排，
∴V_排=

F浮

ρ水g

=

0.6N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=6×10^-5m³，
∵圓柱體浸沒(méi)水中，
∴V=V_排=6×10^-5m³；
（3）圓柱體的密度：
ρ=

m

V

=

0.3kg

6×10-5m3

=5000kg/m³；
（4）當(dāng)圓柱體浸入一半體積時(shí)，排開(kāi)水的體積為浸沒(méi)時(shí)的

1

2

，
此時(shí)受到的浮力：
F_浮′=

1

2

F_浮=

1

2

×0.6N=0.3N．
故答案為：0.3；6×10^-5m³；5000kg/m³；0.3N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和運(yùn)用，能結(jié)合題圖從數(shù)據(jù)表格得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．