Question

【題目】在彈簧測力計下掛一圓柱體，從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降，圓柱體浸沒后繼續下降，直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止，如圖所示是圓柱體下降過程中彈簧測力計讀數F隨圓柱體下降高度h變化的圖像。求：

（1）分析圖像可知，圓柱體重力是___________N；

（2）圓柱體浸沒在水中時，受到的浮力是_______N；

（3）圓柱體的體積是_____________m3；

（4）圓柱體的密度是_____________kg/m3；

（5）分析圖像BC段，可得結論：物體浸沒液體之前，浸入液體的深度越深，受到的浮力越_______（選填“大”或“小”）；

（6）分析圖像CD段，可得結論：_______________________________________________。

Answer 1

【答案】 略 略 略 略 略 略

【解析】（1）由圖象可知，當h=0時，彈簧測力計示數為12N，此時圓柱體處于空氣中，根據二力平衡條件可知，G=F拉 =12N；

（2）從h=7cm開始，彈簧測力計示數不變，說明此時圓柱體已經浸沒在水中，對圓柱體受力分析可知，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 ，

因為物體是全部浸沒，所以V物 =V排 =8×10-4 m3 ，

（4）由公式G=mg可求出物體的質量，m=G/g=12N/10N/kg=1.2kg，

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

（5）分析圖象BC段，物體在液體中的深度逐漸增加，測力計讀數在減小，說明物體在慢慢浸入水中，V排 在逐漸增大，物體受到的浮力也在逐漸增大；

（6）分析圖象CD段，深度在增加，而測力計的讀數不變，說明物體全部浸沒水中，V排 不變，浮力不變。