Question

2．如图所示，某实验小组的同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，将实心圆柱体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数是6N．当圆柱体浸没在水中时，弹簧测测力计的示数是4N．求：
（1）圆柱体浸没在水中时所受浮力；    
（2）圆柱体的体积；
（3）请分析说明该圆柱体的密度跟水的密度的大小关系．

Answer 1

分析 （1）根据F_浮=G-F_拉可求得圆柱体浸没在水中时所受浮力；
（2）已知圆柱体浸没在水中，V_排=V，根据F_浮=ρgV_排变形求得V_排即可．
（3）根据F_浮=ρgV_排分析．

解答 解：
（1）圆柱体浸没在水中时所受浮力：F_浮=G-F_拉=6N-4N=2N．
（2）由F_浮=ρgV_排可得，圆柱体排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³，
因为圆柱体浸没在水中，所以其体积V=V_排=2×10^-4m³，
（3）圆柱体浸没在水中时，V_排=V_物，
根据前面的数据可知，F_浮＜G_物，
由于F_浮=ρ_水gV_排，G_物=m_物g=ρ_物gV_物，
所以ρ_水gV_排＜ρ_物gV_物，
因此ρ_水＜ρ_物．
答：（1）圆柱体浸没在水中时所受浮力为2N；    
（2）圆柱体的体积为2×10^-4m³；
（3）圆柱体的密度大于水的密度．

点评 本题考查了浮力的计算、阿基米德原理、求物体的体积与密度问题，掌握称重法测浮力的方法，明确圆柱体浸没在水中，V_排=V是关键．