Question

在弹簧秤下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，直到圆柱体底面与烧杯的底部接触为止，(设烧杯的底面积为1dm²)．如图所示，是下降全过程中弹簧秤读数F随圆柱体高度h变化的图线，求

(1)圆柱体下降的全过程中重力做的功．

(2)圆柱体全部浸没在水中时受到的浮力．

(3)圆柱体的密度．

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)物体下降过程中重力所做的功 　　V＝Gh＝12N×0.09m＝1.08J(此重力的功包括物体全部浸入和部分浸入的功) 　　(2)物体全部浸入的浮力大小 　　F浮＋F拉＝G 　　G浮＝G－F拉＝12N－4N＝8N 　　(3)物体的密度 　　G＝mg＝ρ物gV物 　　F浮＝ρ水gV排　　且V排＝V物 　　12N＝ρ物g× 　　ρ物＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝1.5×103kg/m3 　　答案：整个过程中重力的功为1.08J，物体全部没没所受浮力大小为8N，物体的密度为1.5×103kg/m3． 　　思路分析：从本题图可知，当h＝3cm时，弹簧秤的示数为12N(纵轴的赤弹簧的拉力大小)，说明此示数的大小与物体的重力大小相等，物体从3cm开始下降到7cm过程中，弹簧秤的示数逐渐减小，由于物体所受的重力不变，所以物体一定浸入水中，且所受水对它的浮力越来越大．当物体下降到7cm时，弹簧秤示数为4N，物体再继续下降时，弹簧秤的示数都是4N，说明从7cm～9cm，物体已经全部浸入，且浮力大小不变，这样就可以求出物体全部浸入受到的浮力大小．(注意图线的分析方法)