更新时间：作者：小小条
践行者初中物理力学典题详解第622题
解析:(1)由乙图可知:
当0≤h≤6cm时，F=9N，
即物体对轻轩的压力F压=F=9N
则物重G=F支=F压=F=9N；
(2)当F=0时，F压=0，
此时物体漂浮在水中，
由漂浮条件可知:F浮1=G=9N，
则:V排1=F浮1/ρ水g
=9N/1.0×10³kg/m³×10N/kg
=9×10⁻⁴m³=900cm³，
又S3=100cm²
所以物体浸在水中的深度
h4=V排1/S3
=900cm³/100cm²=9cm，
此时水深h=h2+h4
=6cm+9cm=15cm，
且易知当0≤h≤15cm时，F表现为压力，
且9N≥F压≥0；
(3)由乙图可知:当h≥15cm时，F≥0，F表现为方向水平向上的拉力(根据力的相互作用可知，轻杆对物体则有向下的拉力)，且当物体浸没在水中时，F最大；
由题意可知:物体体积V3=S3h3
=100cm²×12cm
=1200cm³=1.2×10⁻³m³，
则当物体浸没在水中时，
V排2=V3=1.2×10⁻³m³，
则F浮2=ρ水gV排2
=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.2×10⁻³m³
=12N；
对物体进行受力分析，
可知它在竖直方向共受到以下三个力:
①物体重力G=9N↓
②轩杆对物体的拉力F2↓，
(因为物体对轻杆有向上的拉力T，
则轩杆对物体有向下的拉力F2)
③物体受到的浮力F浮2，
则由平衡条件可知:F2=F浮2-G
=12N-9N=3N，即传感器的示数为3N:
完善乙图信息如下:
(4)当传感器的示数为2N时，由乙图可知:
传感器既可以表现出对物体的支持力(F支↑)，又可以表现出对物体的拉力(F拉↓)；
①当F支=2N时，
F浮3=G-F支=9N-2N=7N，
则:V排3=F浮3/ρ水g
=7N/1.0×10³kg/m³×10N/kg
=7×10⁻⁴m³=700cm³，
物体浸在水中的深度h5=V排3/S3
=700cm³/100cm³=7cm，
则V水=S1×(h2+h5)-S3×h5
=500cm²×(6cm+7cm)-100cm³×7cm
=5800cm³，
则m水=ρ水V水
=1g/cm³×5800cm³=5800g；
②当F拉=2N时，
F浮4=G+F拉=9N+2N=11N，
则:V排4=F浮4/ρ水g
=11N/1.0×10³kg/m³×10N/kg
=11×10⁻⁴m³=1100cm³，
物体浸在水中的深度h6=V排4/S3
=1100cm³/100cm³=11cm，
则V水=S1h1+S2(h6+h2-h1)-S3h6
=500cm²×14cm+300cm²×(11cm+6cm-14cm)-100cm²×11cm=6800cm³，
则m水=ρ水V水
=1g/cm³×6800cm³=6800g。
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