用细线系住一圆柱体,将圆柱体竖直向下拉入水槽内的水中,当细线的拉力为圆柱体所受重力的时,圆柱体有的体积浸在水中,如图甲所示;现将圆柱体竖直向上拉,当圆柱体有的体积露出水面时,细线施加的拉力恰好为3N,如图乙所示.
g取10N/kg.求:
(1)圆柱体的密度;
(2)圆柱体的体积.
要求:画出受力分析图.
网友回答
解:当圆柱体处于甲状态时,受力情况如下图所示,
则有F浮=G+F=G+G=G,即ρ水gV=ρgV,
解得:ρ=0.5×103kg/m3.
当圆柱体处于乙状态时,受力情况如下图所示,
则有F+F浮=G,即3N+ρ水gV=ρgV,
解得V=8×10-4m3.
答:(1)圆柱体的密度是0.5×103kg/m3.
(2)圆柱体的体积是8×10-4m3.
解析分析:对于圆柱体来说,在甲、乙两种情况下都处于静止状态,受力平衡.可以分别对圆柱体处于甲、乙状态下进行受力分析,列出等式,就可求出圆柱体的密度和体积.
点评:该题考查了物体受力情况分析及阿基米德原理的应用,正确对物体进行受力分析,并根据受力平衡列出等式或方程是解答此题的关键.