Question

如图甲，圆筒形容器内装有适量的某种液体，放在水平桌面上；底面积为40cm2的实心圆柱形物体A用细线拴好并

如图甲，圆筒形容器内装有适量的某种液体，放在水平桌面上；底面积为40cm2的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下．小王要探究圆柱形物体A逐渐浸人圆筒形容器内的液体中时（ 液体没有溢出容器），弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离液面的距离h的关系．使用刻度尺测量h，不计细线重．小王从圆柱形物体A接触水面至接触容器底之前，分别记下多组F、h，并将测量的结果填写在实验表格中，依据实验表中数据，在图乙中的方格纸中画出了F与h关系的图象．求：（1）当h等于8cm时，物体A受到的浮力F1．（2）物体A的密度ρA．（3）液体的密度ρ液．

Answer 1

（1）当h=0时，此时F=9N，即为物体A的重力G=9N；当h等于8cm时，弹簧测力计的拉力为5N，两者之差就是受到的浮力F₁=9N-5N=4N；
（2）当物体全浸没时所受浮力将不再变化，故由图知实心圆柱形物体A的高度为10cm即0.1m；
∴体积为V_A=Sh=40cm²×10^-4m²×0.1m=4×10^-4m³；
根据ρ_A=

m

V

=

G g

V

=

9N

10N/kg×4×10?4m3

=2.25×10³kg/m³；
（3）物体浸没时，V_排=V_A，由图知F_浮=9N-4N=5N；
根据F_浮=ρ_液gV_排得：
ρ_液=

F浮

gV排

=

5N

10N/kg×4×10?4m3

=1.25×10³kg/m³；
答：：（1）当h等于8cm时，物体A受到的浮力F₁为4N；
（2）物体A的密度为2.25×10³kg/m³；
（3）液体的密度为1.25×10³kg/m³．