Question

有一质地均匀的实心圆柱体，重5N，高10cm．将它挂在弹簧测力计下，然后竖直浸入到装有足够多水的容器中，

有一质地均匀的实心圆柱体，重5N，高10cm．将它挂在弹簧测力计下，然后竖直浸入到装有足够多水的容器中，当它刚好完全浸没时，弹簧测力计示数为3N，如图所示．g取10N/kg，求此时 （1）圆柱体所受到的浮力大小；（2）圆柱体下表面所受到水的压强；（3）圆柱体的密度．

Answer 1

（1）圆柱体受的浮力为0.2N； （2）圆柱体下表面所受到水的压强为1000Pa； （3）圆柱体的密度约为2.5×10 3 kg/m 3

试题分析：（1）弹簧测力计的示数加上圆柱体受到的水的浮力等于圆柱体重；据此求出圆柱体受的浮力． （2）由图知，圆柱体刚浸没时下表面所处的深度为10cm，根据液体压强公式求此时圆柱体下表面受到的水的压强． （3）上面求出了圆柱体重，利用重力公式求出圆柱体的质量；求出了球全浸入时受到的浮力，利用阿基米德原理求圆柱体的体积（排开水的体积），再利用密度公式求圆柱体的密度． （1）G 圆柱体 =F 浮 +F 拉 ， F 浮 =5N﹣3N=2N； （2）由图知，圆柱体刚浸没时下表面所处的深度： h=10cm=0.1m， 圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强： p=ρgh=1×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×0.1m=1000Pa； （3）圆柱体的质量： m== =0.5kg， ∵圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力： F 浮 =ρ 水 gV 排 =ρ 水 gV， ∴圆柱体的体积： V 排 =V 圆柱体 = = =2×10 ﹣4 m 3 ， ∴ρ 石 = = =2.5×10 3 kg/m 3 点评：（1）用弹簧测力计采用称重法可以测出物体在液体中受到的浮力，根据浮力间接求出体积，这是利用弹簧测力计测密度的基本思路； （2）探究浮力与计算密度相结合，属综合性题目，中考中经常出现，平时多培养综合处理物理问题的能力