Question

初中物理浮力题

如图甲所示，底面积为80平方厘米的圆筒形容器内装有适量的液体，放在水平桌面上;底面积为60平方厘米的圆柱形物体A悬挂在细绳的下端静止时，细绳对物体A的拉力为F1.将物体A浸没在圆筒形容器内的液体中，静止时，容器内的液面升高了7.5㎝，如图乙所示，此时细绳对体A的拉力为F2，物体A上表面到页面的距离为h1=3㎝。然后，将物体A竖直向上移动h2=5㎝，物体A静止时，细绳对物体A的拉力为F3，已知F1与F2之差为7.2N，F2与F3之比为5:8.（不计绳重，g取10N/㎏）求：
（1）液体的密度是多少？
（2）物体A向上移动h2后所受浮力是多少？
（3）A物体的密度是多少？

Answer 1

（1）根据F浮=p液V物g , V物=80*7.5 (立方厘米) F浮=F1-F2=7.2N 则p液=1.2*10^（-3）kg/(cm)^3=1.2*10^3 kg/m^3
（2）物体A 竖直向上移动5cm, 排开水的体积减少80*（5-3）=160 （立方厘米） 浮力减少1.92N, 则物体A向上移动h2后所受浮力为（7.2-1.92）N=5.28 N 。
（3）F2=F1-F浮=mg-p液V物g F3=F1-F浮' = mg-p液V物'g V物=80*7.5 (立方厘米) V物'=80*7.5 -160 (立方厘米) F2与F3之比是5:8 可以解除m=2600/3 p物体A=m/V物=13/9=1.44kg/(cm)^3

Answer 2

设物体A的密度为ρ kg/m3,高度为h
由题可知，F1=m(A)g=ρS(A)hg
F1-F2=F(浮)=ρ(液)gV(排)=ρ(液)gS(筒)h1
物体A完全浸没在液体里，则V(排)=V(A)=S(A)h=S(筒)h1
代入数据计算，得h=4cm

F1-F3=F'(浮)=ρ(液)gV'(排)=ρ(液)gS(A)h'=ρ(液)gS(A)（h2-h)
h1:(h2-h)=3:(5-4)=3:1,S(筒):S(A)=4:3,则F(浮):F'(浮)=4:1
F1-F2=F(浮)=7.2N，则F'(浮)=1.8N,即F1-F3=1.8N,又F2:F3=5:8
三式联立解得，F1=16.2N， F2=9N， F3=14.4N
F1=m(A)g=ρS(A)hg，代入数据，16.2=ρ*80×10^-4 *4×10^-2 *10
解得ρ=6.75×10^3 kg/m3

Answer 3

真笨