Question

【题目】如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示，g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A.圆柱体受到的重力是6N
B.圆柱体受到的最大浮力是3N
C.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
D.当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为800pa

Answer 1

【答案】C
【解析】解：A、由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为9N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F拉=9N，故A错误； B、由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，则圆柱体受到的浮力F浮=G﹣F=9N﹣3N=6N，故B错误；
C、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=3N，
则圆柱体受到的浮力F浮=G﹣F=9N﹣3N=6N．
圆柱体受到的浮力：F浮=ρ水gV排 ， 物体的体积：
V物=V排= = =6×10﹣4m3 ，
由公式G=mg可求出物体的质量m= = =0.9kg，
则圆柱体密度ρ物= = =1.5×103kg/m3 ， 故C正确．
D、下表面受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa，故D错误；
故选C．
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由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，为最大值．③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3N，再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力，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.④下降高度4cm时，下表面接触水面，下降8cm时，圆柱体刚好浸没水中，这时水面上升，圆柱体下表面距水面距离是4cm，由p=ρgh可计算，下表面受到水的压强．