Question

如圖甲，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．如圖乙所示的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的變化圖像．試求：（g取10 N／kg）

（1）圓柱體受到的最大浮力．（3分）
（2）圓柱體的密度．（3分）

Answer 1

（1）8N  （2）1.5×10³ kg/m³

試題分析：（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，．
從開始，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，
根據平衡關系可知，
（2）由阿基米德原理得：


物體的質量：
，
圓柱體的密度：
．
點評：本題用到的知識點有重力、質量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理等，考查學生結合圖象對所學知識進行綜合分析的能力，難度較大．