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    12．如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸没入水中某一深度处．如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象．已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg．求：
    （1）圆柱体的重力为12N．
    （2）圆柱体浸没时受到的浮力是4N．
    （3）圆柱体的密度是多少？将此圆柱体自由放入该盛水的容器中时，它对容器底部的压强是多少？

    分析 为了便于分析，给线段标上A、B、C、D四个点，如下图，根据图象分析如下：

    （1）由图可知AB段圆柱体未浸入液体，测力计的示数即为圆柱体的重力，所以从图中可读出圆柱体的重力大小．
    （2）由题意可知图中CD段是圆柱体完全浸入水后的情况，由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为4N，再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力．
    （3）利用阿基米德原理求得圆柱体的体积，利用密度公式求得圆柱体的密度．
    然后可知将此圆柱体自由放入该盛水的容器中时，物体沉底，此时对容器的压力等于重力减去浮力，再根据图象求得圆柱体的底面积，然后利用p=$\frac{F}{S}$可求得它对容器底部的压强．

    解答 解：（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）图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力F=4N，
    则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=12N-4N=8N．
    （3）圆柱体完全浸入水中时根据F浮=ρ水gV排得：
    V物=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{8N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10-4m3，
    由公式G=mg可求出物体的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{12N}{10N/kg}$=1.2kg，
    则圆柱体密度ρ物=$\frac{m}{{V}_{物}}$=$\frac{1.2kg}{8×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.5×103kg/m3．
    由于圆柱体密度ρ物＞ρ水，则将此圆柱体自由放入该盛水的容器中时，圆柱体沉底，
    此时对容器底的压力F压=G-F浮=12N-8N=4N，
    由图象可知，当水的深度由3cm上到7cm时，拉力不在变化，说明圆柱体的高度h=7cm-3cm=4cm=0.04m．
    则圆柱体的面积S=$\frac{{V}_{物}}{h}$=$\frac{8×1{0}^{-4}{m}^{3}}{0.04m}$=0.02m2，
    它对容器底部的压强p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{4N}{0.02{m}^{2}}$=200Pa．
    故答案为：（1）12；（2）4；（3）圆柱体的密度是1.5×103kg/m3；将此圆柱体自由放入该盛水的容器中时，它对容器底部的压强是200Pa．

    点评 本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理、压强的计算等，考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力，难度较大．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    A．托起两个鸡蛋所用的力大约为10N
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    D．泰山山顶的大气压约为2×105Pa

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    ①拉力F的大小；
    ②拉力T的大小；
    ③滑轮组的机械效率；
    ④压强p的最小值．

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    17．下列各种自然现象，在形成过程中需要吸收热量的是（　　）
    A．冰雪熔化B．草上的露珠C．瓦片上的霜D．山间的浓雾

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    实验
    次数    		物体到凸透
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    镜的距离/cm    		光屏上像
    的大小
    14013.5缩小
    23015缩小
    32020等大
    41530放大
    510光屏上没有像
    68光屏上没有像
    【提出问题】凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关？
    【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与…有关
    【设计并进行实验】
    （1）小明在刚才调整好的光具座上，不断改变蜡烛与透镜间的距离，并移动光屏进行实验，获得实验数据如上表所示；
    【结论与应用】
    （2）分析数据可知物体到凸透镜的距离越近，光屏上像的大小就越大．
    （3）小明继续探究近视眼的成因与矫正，把自己的近视眼镜放在蜡烛和透镜之间且靠近透镜位置，光屏上原来清晰的像变模糊了，通过调节光屏的位置，使光屏上出现清晰的像，取下眼镜后，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏向远离凸透镜的方向移动（选填“远离”或“靠近”），才能使像变清晰．此实验说明近视眼通过配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是通过使得光线发散，使像距变大，使像会聚在视网膜上．
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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    2．在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰处于图示位置时，光屏上得到烛焰清晰的像．
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    （2）光屏上此时呈现的是一个倒立、缩小的实像．生活中的照相机（选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”）就是利用这一原理制成的．
    （3）摘掉眼镜的小明需离光屏很近才能看清烛焰的像，则他所佩戴的眼镜是凹透镜．
    （4）保持蜡烛和光屏的位置不变，小明将凸透镜向左移动，则光屏上最多还能出现1（选填“0”、“1”或“2”）次清晰的像．

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