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如图所示,一底面积为4×10-3m2的圆柱体静止在水平桌面上。用弹簧测力计挂着此...

如图所示,一底面积为4×10-3m2的圆柱体静止在水平桌面上。用弹簧测力计挂着此圆柱体从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,烧杯中原来水的深度为20cm。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。如图是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。(取g10N/kg)求:

(1)圆柱体未浸入水中时,烧杯底部受到水的压强是多少?

(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是多少?

(3)圆柱体的密度是多少?

 

(1)2×103Pa;(2)4N;(3)3×103kg/m3 【解析】 (1)圆柱体未浸入水中时,烧杯底部受到水的压强 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa (2)由图可知,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体在空气中,根据二力平衡条件可知 G=F示1=12N 从h=14cm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,受到的浮力 F浮=G-F示2=12N-8N=4N (3)圆柱体体积 V=V排==4×10-4m3 ρ物==3×103kg/m3 答:(1)圆柱体未浸入水中时,烧杯底部受到水的压强是2×103Pa; (2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是4N; (3)圆柱体的密度是3×103kg/m3。  
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(1)木块排开水的体积:

(2)木块的密度。

 

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