Question

小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题，他利用一个圆柱形金属桶、一个拉力传感器、一个圆柱体物体和细线

小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题，他利用一个圆柱形金属桶、一个拉力传感器、一个圆柱体物体和细线制作了一个太阳能淋浴器。初步设计如图所示。其中圆柱体物体通过细线与拉力传感器相连。当圆柱体下端刚好离开水面时，拉力传感器读数（即细绳拉力）为F 1 ＝10N，拉力传感器中的开关闭合，通过水泵从进水口向桶内注水。当圆柱体上端刚好没入水中时，拉力传感器读数（即细绳拉力）为F 2 ＝6.3N，拉力传感器中的开关断开停止注水。已知水的密度 ，g＝10N／kg。则 （1）所用圆柱体的质量为多少? （2）当圆柱体上端刚好没人水中时，圆柱体所受的浮力为多少? （3）所用圆柱体的密度为多少?

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Answer 1

解： （1）当圆柱体下端刚好离开水面时，圆柱体的重力等于细绳拉力，即：G＝F 1 ＝10N，所以圆柱体的质量m＝G/g＝10N/10N/kg＝1kg； （2）当圆柱体上端恰没入水中时，圆柱体所受浮力为F 浮 ＝G－F 2 ＝10N－6.3N＝3.7 N； （3）因为F 浮 ＝ 所以 。