有一个弹簧测力计挂着一个实心圆柱体,当圆柱体逐渐浸入装有水的柱形烧杯过程中(如图所示),观察记录弹簧测力计的示数变化如下表所示.
| 圆柱体浸入深度h(cm) | 0 | 0.6 | 1.2 | 1.8 | 2.4 | 3.0 | 3.6 | 4.2 | 4.8 | 6 |
| 测力计示数F(N) | 3 | 2.85 | 2.70 | 2.55 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 |
试题答案
0.3kg 6×10-5m3 5×103kg/m3 0.3N
试题解析
(1)圆柱体浸入深度为0时,测力计的示数为圆柱体的重力,利用重力计算公式可求得圆柱体的质量;
(2)由表中数据可知圆柱体完全浸没时,测力计对圆柱体的拉力为2.4N,利用称重法求出圆柱体浸没后受到的浮力;利用阿基米德原理求出圆柱体完全浸没在水中时排开水的体积,即可求得圆柱体的体积.
(3)利用密度计算公式求出圆柱体的密度;
(4)上面求出了圆柱体浸没后受到的浮力,当圆柱体浸入一半体积时,排开水的体积为浸没时的,利用阿基米德原理求出此时受到的浮力.
解答:
(1)由表中数据知,G=3N,
∵G=mg,
∴m===0.3kg;
(2)已知圆柱体完全浸没在水中时测力计对圆柱体的拉力F=2.4N,
F浮=G-F=3N-2.4N=0.6N;
∵F浮=ρ水gV排,
∴V排===6×10-5m3,
∵圆柱体浸没水中,
∴V=V排=6×10-5m3;
(3)圆柱体的密度:
ρ===5000kg/m3;
(4)当圆柱体浸入一半体积时,排开水的体积为浸没时的,
此时受到的浮力:
F浮′=F浮=×0.6N=0.3N.
故答案为:0.3;6×10-5m3;5000kg/m3;0.3N.
点评:本题考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理的掌握和运用,能结合题图从数据表格得出相关信息是本题的关键.
