Question

2．如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)心圓柱體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是6N．當(dāng)圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)，彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)的示數(shù)是4N．求：
（1）圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)所受浮力；    
（2）圓柱體的體積；
（3）請(qǐng)分析說(shuō)明該圓柱體的密度跟水的密度的大小關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)F_浮=G-F_拉可求得圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)所受浮力；
（2）已知圓柱體浸沒(méi)在水中，V_排=V，根據(jù)F_浮=ρgV_排變形求得V_排即可．
（3）根據(jù)F_浮=ρgV_排分析．

解答 解：
（1）圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)所受浮力：F_浮=G-F_拉=6N-4N=2N．
（2）由F_浮=ρgV_排可得，圓柱體排開(kāi)水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³，
因?yàn)閳A柱體浸沒(méi)在水中，所以其體積V=V_排=2×10^-4m³，
（3）圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)，V_排=V_物，
根據(jù)前面的數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)_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）圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)所受浮力為2N；    
（2）圓柱體的體積為2×10^-4m³；
（3）圓柱體的密度大于水的密度．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了浮力的計(jì)算、阿基米德原理、求物體的體積與密度問(wèn)題，掌握稱(chēng)重法測(cè)浮力的方法，明確圓柱體浸沒(méi)在水中，V_排=V是關(guān)鍵．