小刚在做浮力实验时找来一个空心金属圆柱体(底部实心可装水,底部的厚度可以忽略不

小刚在做浮力实验时找来一个空心金属圆柱体(底部实心可装水,底部的厚度可以忽略不
小刚在做浮力实验时找来一个空心金属圆柱体（底部实心可装水,底部的厚度可以忽略不计,容器内底部的面积是250px2）、弹簧测力计、装有足够深的水的烧杯等器材进行探究（如图26甲）.实验时弹簧测力计悬挂着空心金属圆柱体缓慢浸入水中,然后又慢慢提起直到空心金属圆柱体全部离开水面.小刚把测得的弹簧测力计读数随深度（圆柱体下底面与水面的距离）的变化情况,绘制成F－h曲线,如图26乙所示.（取g=10N/kg）试回答：（1）根据F－h曲线可知,圆柱体的质量是 kg.（2）图26乙中哪条斜线是空心金属圆柱体浸入水中时的图像? .（3）做完实验后,求出留在空心金属圆柱体中的水对容器底部的压力为多少?（写出计算过程）（4）构成空心圆柱体的材料的密度是多少?（写出计算过程）

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rainroad83 幼苗

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(1) 0.7/10=0.07 kg
(2) b
(3) 读图可知,最后装水重0.45-0.1=0.35牛（或写作1.05-0.7=0.35牛）
(4) 空桶重0.7牛,完全浸入水中重0.45牛,因此比重是0.7/(0.7-0.45)=2.8,密度是水的2.8倍
即2.8 g/cm^3,参照密度表,可能是铝或其合金制品.

1年前追问

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（3）问存在疑问

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(3)
解法一
h=0时，意为桶的底面与水面刚刚接触，无浮力影响。
b段过程中，h=0时桶空，此时桶重=0.7 牛；
a段过程中，h=0时装入了水，此时桶重+水重=1.05 牛。
因此，做完实验时，即a段 h=0时，水重=(桶重+水重)-桶重=1.05-0.7=0.35 牛。
解法二
因为h>4.5 cm时，F恒等于0.45 牛，说明大于0.45cm深时，已经完全沉入水中并灌满水，深度不影响浮力了；
又因为h=4.5 cm时，F直线上升，从0.1牛升至0.45牛（题目中有“缓慢浸入水中”字样，F此时与深度无关，随时间不断上升）；
所以F的变化是因为空桶进水，进水重 0.45-0.1=0.35 牛。

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水重不等于底部的压力，因圆柱体内部的形状未知

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即使底部凹凸不平，水对底部呈现各个方向的压力，极端的看甚至可能有向上的压力。
但是水的压强的产生最终是因为重力，水平方向的压力最终会相互抵消为0，垂直方向上的压力最终会相互抵消为水受到的重力。
遇到这种问题——“空心金属圆柱体”，请自行脑补为——“空心金属圆柱体，底面为横截面”，因为简单就是美。
回复评论：
桶是圆柱体，桶壁不向垂直方向施加力量，根据牛顿第三定律，桶中水的重力由桶底的垂直方向的反作用力抵消，所以才保持静止。至于横向力，倾斜的桶底会受到总计不为0的横向力，但桶壁与桶底作为桶整体看，已经相互抵消为0了。非要论证桶底受到的横向力，就会陷入如何认定桶底的争论中。

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