Question

（2分）一彈簧測力計下掛一圓柱體，將圓柱體從盛有水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中，如圖已給出整個過程中彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關系的實驗圖象，圓柱體在剛浸沒時下表面受到的液體壓強是 Pa，圓柱體的密度為 kg/m3。

 

Answer 1

400 1.5×103

【解析】

試題分析：由下圖可知，在圓柱體下降的前3cm過程中，彈簧測力計的示數(shù)沒變，始終等于圓柱體的重力。這說明圓柱體的下表面下降3厘米后恰好接觸水面。在下降高度從3厘米增大到7厘米的過程中，彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小，說明圓柱體受到的浮力逐漸增大。而在下降高度大于7厘米后，彈簧測力計的示數(shù)不再變化，則說明圓柱體受到的浮力不再發(fā)生變化，也就意味著，圓柱體已經(jīng)完全浸沒在了水中。所以圓柱體在剛浸沒時下表面受到的液體壓強為： P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa；當圓柱體完全浸沒時，圓柱體受到的浮力為：F浮=12N-4N=8N；所以圓柱體的體積為V=V排= F浮/ρ水g=8N/（1.0×103kg/m3×10N/kg）=8×10-4m3。圓柱體的質量為m=G/g=12N/10N/kg=1.2kg。所以圓柱體的密度為：

ρ=m/V=1.2kg/8×10-4m3=1.5×103kg/m3。

 

考點：液體壓強公式 浮力的計算公式 密度