Question

一打捞公司，从环城河打捞如图甲所示圆柱形物体，钢丝绳匀速竖直提起该物体所承受的拉力F随物体下表面距水面深度h的变化关系如图乙示，则该物体浸没时所受的浮力是

 

N；该物体的密度为

 

kg/m³．

Answer 1

分析：①由F-h图象可知，当h=0（圆柱形物体没有浸入水），弹簧测力计的示数为圆柱体重；当h≥10m（圆柱体全浸入水），弹簧测力计的示数加上圆柱形物体受到的水的浮力等于圆柱形物体重；据此求出圆柱形物体受的浮力；
②已知圆柱体受到的浮力和水的密度，可以得到圆柱体的体积；已知圆柱体的重力，可以得到质量；已知质量和体积，利用公式ρ=

m

V

得到密度．

解答：解：
①由图可知，圆柱形物体重G=5000N，
∵当圆柱形物体全浸入时，弹簧测力计的示数F′=3000N，
∴圆柱形物体受到的浮力：
F_浮=G-F′=5000N-3000N=2000N；
②物体排开水的体积（圆柱形物体的体积）：
V=V_排=

F浮

ρ水g

=

2000N

1.0×103kg/m3×9.8N/kg

≈0.2m³
物体的密度为ρ=

m

V

=

G

Vg

=

5000N

0.2m3×9.8N/kg

≈2.5×10³kg/m³．
故答案为：2000；2.5×10³．

点评：本题属于力学综合题，考查了液体压强的计算、称重法测浮力、阿基米德原理，会识图并从中得出相关信息是本题的关键，属于难题．