两只完全相同的柱型烧杯,分别盛满水和某种液体,现有一弹簧测力计挂一实心圆柱体,分别将其逐渐浸入水或某种液体中.甲图所示弹簧测力计的示数随柱体逐渐浸入水中的情况,乙图所

发布时间:2020-08-08 16:53:06

两只完全相同的柱型烧杯,分别盛满水和某种液体,现有一弹簧测力计挂一实心圆柱体,分别将其逐渐浸入水或某种液体中.甲图所示弹簧测力计的示数随柱体逐渐浸入水中的情况,乙图所示弹簧测力计的示数随柱体逐渐浸入液体中的情况.试根据图所给条件求出:(g取10N/㎏)
(1)圆柱体的质量是多少?
(2)判断圆柱体在液体中的状态?(沉底;漂浮;悬浮)圆柱体浸入液体的深度?
(3)圆柱体的密度是多少?

网友回答

解:
(1)由图可知,圆柱体重G=2N,
圆柱体的质量:
m===0.2kg;
(2)∵圆柱体在液体中弹簧测力计的示数F示=G-F浮,弹簧测力计的示数变小,
∴圆柱体受到的浮力逐渐增大,可见圆柱体的浸入的体积在变大,
当圆柱体浸入液体的深度为2cm时,弹簧测力计的示数为0,此时F浮=G,
由甲图知道圆柱体的高h=2.4cm,
此时圆柱体由部分体积露出,处于漂浮状态;
(3)∵当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数F′=1.4N,
∴圆柱体受到的最大浮力(全浸入时):
F浮=G-F′=2N-1.4N=0.6N,
∵圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV,
∴圆柱体的体积:
V=V排===6×10-5m3;
圆柱体的密度:
ρ==≈3.3×103kg/m3.
答:(1)圆柱体的质量是为0.2kg;
(2)圆柱体在液体中的处于漂浮状态,圆柱体浸入液体的深度为2cm;
(3)圆柱体的密度是3.3×103kg/m3.
解析分析:(1)由甲图的F-h图象可知,当h=0(圆柱体没有浸入水),弹簧测力计的示数为圆柱体重,利用重力公式求出圆柱体的质量;
(2)圆柱体在液体中弹簧测力计的示数F示=G-F浮,由乙图所示弹簧测力计的示数变化可知圆柱体受到的浮力逐渐增大,从乙图中知道圆柱体浸入液体的深度为2cm时,弹簧测力计的示数为0,浮力等于圆柱体重力,据此判断圆柱体的状态;
(3)当h≥2.4cm(圆柱体全浸入水),弹簧测力计的示数加上圆柱体受到的水的浮力等于圆柱体重,据此求出圆柱体受的浮力,再利用阿基米德原理求圆柱体的体积(排开水的体积),最后利用密度公式求圆柱体的密度.

点评:本题考查了物体密度的计算ρ=:质量利用G=mg求得,物体的体积利用阿基米德原理求得;本题关键:一是注意隐含条件(物体浸没在水中,物体的体积V排=V)的使用;二是会识图并从中得出相关信息.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!