Question

如图甲所示，弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体

如图甲所示，弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中．图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象，取g=10N/kg，则：刚开始时，圆柱体下表面离开水面的距离为______cm；圆柱体的长度为______cm；圆柱体受到的最大浮力是______N；圆柱体的截面积是______cm2．

Answer 1

（1）由图象可知，圆柱体下表面下降3cm接触水面，所以刚开始时圆柱体下表面离开水面的距离为3cm；
再下降4cm，圆柱体全浸入，所以圆柱体的高h=4cm；
（2）圆柱体未浸入水之前，F_拉=12N，此时G=F_拉=12N，当圆柱体全浸入水中后F_拉′=4N，
此时受到的浮力最大，F_浮=G-F_拉′=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，
此时圆柱体浸没水中，则圆柱体的体积V=V_排=8×10^-4m³，
由V=Sh得圆柱体的横截面积：
S=

V

h

=

8×10?4m3

0.04m

=0.02m²=200cm²．
故答案为：3；4；8；200．

Answer 2

3
4
F浮力=G-F=12N-4N=8N
F浮力=G排=ρgV=1000*10*0.04*S=8N S=0.02M2=200平方厘米