Question

小明的父親為了解決全家人夏季淋浴問題，他利用一個(gè)圓柱形金屬桶、一個(gè)拉力傳感器、一個(gè)圓柱體物體和細(xì)線制作了一個(gè)太陽能淋浴器。初步設(shè)計(jì)如圖所示。其中圓柱體物體通過細(xì)線與拉力傳感器相連。當(dāng)圓柱體下端剛好離開水面時(shí)，拉力傳感器讀數(shù)（即細(xì)繩拉力）為F₁＝10N，拉力傳感器中的開關(guān)閉合，通過水泵從進(jìn)水口向桶內(nèi)注水。當(dāng)圓柱體上端剛好沒入水中時(shí)，拉力傳感器讀數(shù)（即細(xì)繩拉力）為F₂＝6.3N，拉力傳感器中的開關(guān)斷開停止注水。已知水的密度，g＝10N／kg。則
（1）所用圓柱體的質(zhì)量為多少?
（2）當(dāng)圓柱體上端剛好沒人水中時(shí)，圓柱體所受的浮力為多少?
（3）所用圓柱體的密度為多少?

Answer 1

解：
（1）當(dāng)圓柱體下端剛好離開水面時(shí)，圓柱體的重力等于細(xì)繩拉力，即：G＝F₁＝10N，所以圓柱體的質(zhì)量m＝G/g＝10N/10N/kg＝1kg；
（2）當(dāng)圓柱體上端恰沒入水中時(shí)，圓柱體所受浮力為F_浮＝G－F₂＝10N－6.3N＝3.7 N；
（3）因?yàn)镕_浮＝
所以
。