Question

在弹簧测力计下方挂一圆柱体，将圆柱体从水面上方竖直往下放入水中，整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降的高度h的关系图象如图所示．分析图象可知：圆柱体的重力为    N，所受的最大浮力为    N．圆柱体的体积为    m³，密度为    kg/m³．（g=10N/kg）

Answer

为了便于分析，给线段标上A、B、C、D四个点，如下图，根据图象分析计算，
（1）由图可知AB段圆柱体未浸入液体，测力计的示数即为圆柱体的重力，所以从图中可读出圆柱体的重力大小．
（2）由题意可知图中CD段是圆柱体完全浸入水后的情况，由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为4N，再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力．
（3）利用阿基米德原理求得圆柱体的体积，利用密度公式求得圆柱体的密度．
【解析】
（1）由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F拉=12N；
（2）图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力F′=4N，
则圆柱体受到的浮力F浮=G-F′=12N-4N=8N．
（3）圆柱体完全浸入水中时，根据F浮=ρ水gV排得：
V物=V排===8×10-4m3，
由公式G=mg可得，物体的质量：
m===1.2kg，
则圆柱体密度：
ρ物===1.5×103kg/m3．
故答案为：12；8；8×10-4；1.5×103．