Question

【題目】在彈簧測(cè)力計(jì)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(méi)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(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)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(méi)在水中時(shí)，受到的浮力是____N；

(3)分析圖像BC段，可得結(jié)論：物體浸沒(méi)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(dāng)h=0時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為12N，此時(shí)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(kāi)始，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，說(shuō)明此時(shí)圓柱體已經(jīng)浸沒(méi)在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F′=4N，則圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力

F浮=G﹣F′=12N﹣4N=8N

圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力是8N。

(3)[3]分析圖像的BC段，物體浸沒(méi)液體之前，浸入液體的深度越深，彈簧測(cè)力計(jì)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(méi)時(shí)排開(kāi)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(zhì)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。