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4.用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)圓柱形物體A,將其放置于空燒杯中,然后逐漸向燒杯中倒水,整個(gè)過程中保持物體A的位置不動(dòng),如圖甲所示.依次測(cè)出燒杯中水的深度h和對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F,繪制了如圖乙所示的圖象.則由圖象可知當(dāng)燒杯內(nèi)水深為15cm時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為15N;物體A的密度為1.25×103kg/m3.(g=10N/kg)

分析 (1)由圖象可得當(dāng)燒杯內(nèi)水深為15cm時(shí),縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(2)由圖象可知,當(dāng)h=0時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為25N,可得圓柱形物體的重力;由圖象CD段可知物體完全浸沒后彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),利用稱重法求圓柱體物體浸沒時(shí)受到的浮力,利用F=ρgV求圓柱體排開水的體積,即圓柱體的體積,求出圓柱體的質(zhì)量,利用密度公式求圓柱體的密度.

解答 解:
(1)由圖象可知,當(dāng)燒杯內(nèi)水深為15cm時(shí),縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為15N;
(2)由圖象可知,當(dāng)h=0時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為25N,此時(shí)圓柱體處于空氣中,根據(jù)二力平衡條件可知,圓柱形物體的重力G=F=25N;
由圖象CD段可知物體完全浸沒后排開水的體積不再改變,受到的浮力不再改變,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5N,圓柱體物體受到的浮力F=G-F=25N-5N=20N,
由F=ρgV得圓柱體排開水的體積:
V=\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}=\frac{20N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}=2×10-3m3,
圓柱體的體積V=V=2×10-3m3
圓柱體的質(zhì)量m=\frac{G}{g}=\frac{25N}{10N/kg}=2.5kg,
圓柱體的密度:
ρ=\frac{m}{V}=\frac{2.5kg}{2×1{0}^{-3}{m}^{3}}=1.25×103kg/m3
故答案為:15;1.25×103

點(diǎn)評(píng) 本題考查利用稱重法求物體所受浮力、利用阿基米德原理求物體浸沒時(shí)排開液體的體積(物體的體積),根據(jù)密度公式求密度,本題的關(guān)鍵是由圖所給數(shù)據(jù)中得出對(duì)解題有用的數(shù)據(jù),鍛煉了學(xué)生的識(shí)圖能力.

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(  )
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