如图1是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置，其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），

Question

如图1是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置，其中A是底面积为25cm²的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得到F与h的关系图象如图2中实线所示．（g=10N/kg）

（1）完全浸没时，A受到水的浮力为多少N？
（2）物体A的体积和密度为多少？
（3）小勇换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图2中虚线所示图象，则该液体密度为多少？

Answer 1

（1）当h=0时，弹簧测力计的示数为3N，即物体A的重力G=3N，
完全浸没在水中：F_浮=G-F=3N-1N=2N，
（2）完全浸没在水中：
V=V_排=(F浮)/(ρ水g)=(2N)/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=2×10^-4m³；
物体A的质量m=(G)/(g)=(3N)/(10N/kg)=0.3kg，
物体A的密度ρ=(m)/(V)=(0.3kg)/(2×10-4m3)=1.5×10³kg/m³；
（3）完全浸没在另一种液体中：

F

′ 浮

=G-F′=3N-1.4N=1.6N，
由F_浮=ρgV_排可得：
ρ_液=(F′浮)/(gV排)=(1.6N)/(10N/kg×2×10-4m3)=0.8×10³kg/m³．
答：（1）完全浸没时，A受到水的浮力为2N；
（2）物体A的体积为2×10^-4m³；密度为1.5×10³kg/m³；
（3）该液体密度为0.8×10³kg/m³．