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13.用一弹簧测力计挂着一质量为540g的实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触,[未进入水],如图所示,将其全部浸入水中后弹簧测力计的示数为3.4N.当圆柱体浸没在另一种液体中时,测力计的示数为3N,[g取10N/kg],
求:
(1)圆柱体在水中受到的最大浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)另一种液体的密度.

分析 (1)知道圆柱体的质量,利用G=mg求其重力,圆柱体完全浸入水中,知道弹簧测力计的示数,利用称重法求圆柱体在水中受到的最大浮力;
(2)利用阿基米德原理FgV求圆柱体的体积,利用G=mg求圆柱体的质量,再利用密度公式求圆柱体的密度;
(3)当圆柱体浸没在另一种液体中时,知道测力计的示数,利用称重法求圆柱体在另一种液体中受到的浮力,再利用阿基米德原理FgV求液体的密度.

解答 解:
(1)圆柱体的重力:
G=mg=0.54kg×10N/kg=5.4N;
圆柱体完全浸入水中时,弹簧测力计的示数F=3.4N,
则圆柱体在水中受到的最大浮力:
F=G-F=5.4N-3.4N=2N;
(2)由FgV可得,圆柱体的体积:
V=V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10-4m3
圆柱体的密度:
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.54kg}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.7×103kg/m3
(3)当圆柱体浸没在另一种液体中时,测力计的示数F′=3N,
受到的浮力:
F′=G-F′=5.4N-3N=2.4N;
由FgV可得液体的密度:
ρ=$\frac{{F}_{浮}′}{{V}_{排}g}$=$\frac{2.4N}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=1.2×103kg/m3
答:(1)圆柱体在水中受到的最大浮力为2N;
(2)圆柱体的密度为2.7×103kg/m3
(3)另一种液体的密度1.2×103kg/m3

点评 本题考查了称重法求浮力、阿基米德原理、重力公式和密度公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等是关键.

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②图乙所示,物体浸没在水中,此时弹簧测力计示数F=0.4N;物体所受浮力F=0.8N.
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物体石块铝块铁块铜块
物体所受重力G/N22.77.98.9
物体所受浮力F/N1111
完成下列两个问题:
①根据表中数据,在以G为横坐标、F为纵坐标的坐标中描点并连线.
②甲同学根据表中数据得出:一切浸没在水中的物体所受的浮力皆相等.该结论是错误(选填“正确”或“错误”); 表中石块、铝块、铁块、铜块浮力相等是因为铝块、铁块、铜块体积相同且完全浸没(即排水量相等).

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(3)根据弹簧受的拉力跟弹簧的伸长量成正(选填:正、反)比的原理,请在图用上一横线标出2N的位置.

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C.孔明灯能升上天空是因为它受的重力小
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C.
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