13. 如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下的实心物体A浸没在水中,将其缓慢拉出(忽略实心物体A带出的水),弹簧测力计的示数F与实心物体A上升的高度h之间的关系如图乙所示。将体积为$2000cm^3$的实心物体B用细线和实心物体A连接在一起,如图丙所示放入水中,实心物体A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计,g取10N/kg,解答下列问题。
(1)实心物体A浸没在水中时受到的浮力有多大?
(2)实心物体B浸没在水中时受到的浮力有多大?
(3)求实心物体B的密度。

(1)实心物体A浸没在水中时受到的浮力有多大?
(2)实心物体B浸没在水中时受到的浮力有多大?
(3)求实心物体B的密度。
答案
(1)由图乙可知,物体A完全拉出水面后弹簧测力计示数为10N,即G_A=10N;物体A浸没时弹簧测力计示数F=5N。根据称重法,F浮_A=G_A - F=10N - 5N=5N。
(2)物体B体积V_B=2000cm³=2×10⁻³m³,浸没时V排=V_B。由阿基米德原理,F浮_B=ρ水gV排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10⁻³m³=20N。
(3)A、B悬浮时,总重力等于总浮力,即G_A+G_B=F浮_A+F浮_B。则G_B=F浮_A+F浮_B - G_A=5N+20N - 10N=15N。m_B=G_B/g=15N/10N/kg=1.5kg。ρ_B=m_B/V_B=1.5kg/2×10⁻³m³=0.75×10³kg/m³=750kg/m³。
(1)5N
(2)20N
(3)750kg/m³
(2)物体B体积V_B=2000cm³=2×10⁻³m³,浸没时V排=V_B。由阿基米德原理,F浮_B=ρ水gV排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10⁻³m³=20N。
(3)A、B悬浮时,总重力等于总浮力,即G_A+G_B=F浮_A+F浮_B。则G_B=F浮_A+F浮_B - G_A=5N+20N - 10N=15N。m_B=G_B/g=15N/10N/kg=1.5kg。ρ_B=m_B/V_B=1.5kg/2×10⁻³m³=0.75×10³kg/m³=750kg/m³。
(1)5N
(2)20N
(3)750kg/m³
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