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(xù)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(shù)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)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”）；

(4)圓柱體的密度是______kg/m3。

Answer 1

【答案】12 8 大 1.5×103

【解析】

(1)[1]由圖像可知，當h=0時，彈簧測力計示數(shù)為12N，此時圓柱體在空氣中，根據(jù)二力平衡條件可知，圓柱體的重力G=F=12N。

(2)[2]由圖像可知，從h=7cm開始，彈簧測力計示數(shù)不變，說明此時圓柱體已經(jīng)浸沒在水中，彈簧測力計的拉力F′=4N，則圓柱體浸沒在水中時，受到的浮力

F浮=G﹣F′=12N﹣4N=8N

圓柱體浸沒在水中時，受到的浮力是8N。

(3)[3]分析圖像的BC段，物體浸沒液體之前，浸入液體的深度越深，彈簧測力計的示數(shù)越小，由F浮=G﹣F′可知，受到的浮力越大。

(4)[4]因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，所以，由F浮=ρ水gV排可得，圓柱體的體積

V=V排===8×10﹣4m3

由G=mg可得，圓柱體的質量

m===1.2kg

圓柱體的密度

ρ===1.5×103kg/m3

圓柱體的密度是1.5×103kg/m3。