Question

【题目】在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。求：

（1）分析图像可知，圆柱体重力是___________N；

（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是_______N；

（3）圆柱体的体积是_____________m3；

（4）圆柱体的密度是_____________kg/m3；

（5）分析图像BC段，可得结论：物体浸没液体之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越_______（选填“大”或“小”）；

（6）分析图像CD段，可得结论：_______________________________________________。

Answer 1

【答案】 略 略 略 略 略 略

【解析】（1）由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F拉 =12N；

（2）从h=7cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，对圆柱体受力分析可知，F浮 =G-F拉 =12N-4N=8N．

（3）由阿基米德原理F浮 =ρ液 V排 g得：

V排 =F浮/ρ水g=8N/1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10-4 m3 ，

因为物体是全部浸没，所以V物 =V排 =8×10-4 m3 ，

（4）由公式G=mg可求出物体的质量，m=G/g=12N/10N/kg=1.2kg，

ρ物 =m/V物 =1.2kg/8×104m3=1.5×103 kg/m3 ，

（5）分析图象BC段，物体在液体中的深度逐渐增加，测力计读数在减小，说明物体在慢慢浸入水中，V排 在逐渐增大，物体受到的浮力也在逐渐增大；

（6）分析图象CD段，深度在增加，而测力计的读数不变，说明物体全部浸没水中，V排 不变，浮力不变。