Question

小紅在探究物體在水中受到浮力問題時，做了如圖所示的實驗．她根據測量得到的實驗數據，繪制的圖象如圖22所示．其中橫坐標h表示物體A的底面在水中的深度，縱坐標F_拉表示彈簧測力計的示數．分析圖象可知：物體A受到的重力為

4.5

N；物體A高

6

cm；物體A的密度ρ=

3

g/cm³．

Answer 1

分析：根據圖象中拉力的變化情況，當h=0時，物體沒有浸入水中，此時測力計的示數等于物體的重力；
根據F_浮=ρ_液gV_排，當物體完全浸沒時，深度增加，受到的浮力不變，拉力大小不變，可以判斷出物體的高度；
根據完全浸沒時的拉力和重力計算出F_浮=G-F，從而可以計算出物體的體積V=V_排=

F浮

ρ水g

，根據ρ=

m

V

=

G

gV

計算出物體的密度．

解答：解：由圖2知，當h=0時，G=F_拉=4.5N；
從h=6cm開始，物體受到的拉力不變，則說明浮力不變，物體完全浸沒，所以物體的高度為6cm；
由題意知，當物體完全浸沒時，受到的浮力F_浮=G-F=4.5N-3N=1.5N；
則V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1.5N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1.5×10^-4m³；
則ρ=

m

V

=

G

gV

=

4.5N

10N/kg×1.5×10-4m3

=3×10³kg/m³=3g/cm³．
故答案為：4.5；6；3．

點評：此題探究物體在水中受到浮力的實驗，考查了浮力公式的應用及密度的計算，其中通過圖象分析出物體的重力和完全浸沒時的浮力是解決此題的關鍵．