Question

14．彈簧測力計下掛一長方體物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中如圖（甲）；圖（乙）是彈簧測力計示數F與物體下降高度h變化關系的圖象，由圖可知，物體浸沒在水中時所受浮力是4N，物體的密度是2.25×10³kg/m³．  （g取10N/kg ）

Answer 1

分析 （1）根據圖象，分析出物體的重力G，完全浸沒時的拉力F，從而可根據F_浮=G-F求出完全浸沒時的浮力，即最大浮力；由浮力公式計算出完全浸沒時排開液體的體積；
（2）由物體的重力求出質量，根據密度公式得出物體的密度．

解答 解：由圖象知，G=9N，當物體完全浸沒時，拉力F=5N，則完全浸沒時的浮力為F_浮=G-F=9N-5N=4N，此時物體完全浸沒，所以浮力最大；
由F_浮=ρ_液gV_排得，V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-4m³=400cm³；
物體的質量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{9N}{10N/kg}$=0.9kg；
則ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.9kg}{4×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.25×10³kg/m³；
故答案為：4；2.25×10³．

點評 本題用到的知識點有重力、質量、密度、阿基米德原理等，考查學生結合圖象對所學知識進行綜合分析的能力，難度較大．