【正文】
下降 , 然后將圓柱體逐漸浸入水中 。如圖是整個過程中彈簧測力計的示數(shù) F與圓柱體下降高度 h變化關系的圖象 。 (g取 10 N/kg), 求: (1)圓柱體的質(zhì)量 。 (2)當圓柱體剛好全部浸沒時 , 下表面受到水的壓強 。 (3)圓柱體受到的最大浮力 。 (4)圓柱體的密度 。 解: ( 1 ) 由圖知 , 圓柱體的重力 G = 12 N , 由公式 G = mg 可求出它的質(zhì)量 m =Gg=12 N10 N / k g= kg 。 ( 2 ) 剛好浸沒時下表面離水面高度 h = 7 cm - 3 cm = 4 cm = m , 下表面受到水的壓強 p = ρgh = 103 k g / m3 10 N / k g m = 400 Pa ; ( 3 ) 由圖象可知 , 當 h = 0 時 , 彈簧測力計示數(shù)為 12 N , 此時圓柱體處于空氣中 , 根據(jù)二力平衡條件可知 , G = F 拉 = 12 N , 圖象中第三段是圓柱體完全浸入水中的情況 , 排開水的體積不再改變 , 受到的浮力不再改變 , 此時圓柱體受到的拉力 F = 4 N , 則圓柱體受到的浮力最大 , F 浮 = G - F = 12 N- 4 N = 8 N 。 ( 4 ) 由 F 浮 = ρ 水 gV 排 得: V 物 = V 排 =F 浮ρ 水 g=8 N 103 k g / m3 10 N / k g=8 10- 4 m3, 則圓柱體密度 ρ 物 =mV 物= kg8 10- 4 m3= 103 k g / m3。