试题

（2013·巴中）有一质地均匀的实心圆柱体，重5N，高10cm．将它挂在弹簧测力计下，然后竖直浸入到装有足够多水的容器中，当它刚好完全浸没时，弹簧测力计示数为3N，如图所示．g取10N/kg，求此时
（1）圆柱体所受到的浮力大小；
（2）圆柱体下表面所受到水的压强；
（3）圆柱体的密度．

解：（1）G_圆柱体=F_浮+F_拉，
F_浮=5N-3N=2N；
（2）由图知，圆柱体刚浸没时下表面所处的深度：
h=10cm=0.1m，
圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa；
（3）圆柱体的质量：
m=

G

g

=

5N

10N/kg

=0.5kg，
∵圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV，
∴圆柱体的体积：
V_排=V_圆柱体=

F浮

ρ水g

=

2N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=2×10^-4m³，
∴ρ_石=

m

V排

=

0.5kg

2×10-4m3

=2.5×10³kg/m³．
答：（1）圆柱体受的浮力为0.2N；
（2）圆柱体下表面所受到水的压强为1000Pa；
（3）圆柱体的密度约为2.5×10³kg/m³．
解：（1）G_圆柱体=F_浮+F_拉，
F_浮=5N-3N=2N；
（2）由图知，圆柱体刚浸没时下表面所处的深度：
h=10cm=0.1m，
圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa；
（3）圆柱体的质量：
m=

G

g

=

5N

10N/kg

=0.5kg，
∵圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV，
∴圆柱体的体积：
V_排=V_圆柱体=

F浮

ρ水g

=

2N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=2×10^-4m³，
∴ρ_石=

m

V排

=

0.5kg

2×10-4m3

=2.5×10³kg/m³．
答：（1）圆柱体受的浮力为0.2N；
（2）圆柱体下表面所受到水的压强为1000Pa；
（3）圆柱体的密度约为2.5×10³kg/m³．