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在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降...

在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底而与烧杯底部接触为止。如图所示,圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 变化的图像。(g=10N/kg)求:

(1)完全浸没时,圆柱体受到的浮力?

(2)圆柱体的密度是多少?

(3)该圆柱体的底面积是多少?

 

(1) 8N(2)1.5×103kg/m3(3)0.02m2 【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 从h= 7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析,根据平衡关系可知 (2)由阿基米德原理得 因为物体全部浸没,所以物体的体积等于排开液体的体积,即 物体的质量 圆柱体的密度 (3)由图知BC段为物体慢慢浸入液体,至到浸没的过程,BC 段的距离就是物体的高度,所以 根据V= Sh知该圆柱体的底面积 答:(1)完全浸没时,圆柱体受到的浮力8N。 (2)圆柱体的密度是1.5×103kg/m3。 (3)该圆柱体的底面积是0.02m2。  
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