小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题,他利用一个圆柱形金属桶、一个拉力传感器、一个圆柱体物体和细线制作了一个太阳能淋浴器。初步设计如图所示。其中圆柱体物体通过细线与拉力传感器相连。当圆柱体下端刚好离开水面时,拉力传感器读数(即细绳拉力)为F1=10N,拉力传感器中的开关闭合,通过水泵从进水口向桶内注水。当圆柱体上端刚好没入水中时,拉力传感器读数(即细绳拉力)为F2=6.3N,拉力传感器中的开关断开停止注水。已知水的密度,g=10N/kg。则
(1)所用圆柱体的质量为多少?
(2)当圆柱体上端刚好没人水中时,圆柱体所受的浮力为多少?
(3)所用圆柱体的密度为多少?
解:
(1)当圆柱体下端刚好离开水面时,圆柱体的重力等于细绳拉力,即:G=F1=10N,所以圆柱体的质量m=G/g=10N/10N/kg=1kg;
(2)当圆柱体上端恰没入水中时,圆柱体所受浮力为F浮=G-F2=10N-6.3N=3.7 N;
(3)因为F浮=
所以
。