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精英家教网用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,求:(g取10N/kg)
(1)圆柱体受的最大浮力;
(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强;
(3)圆柱体的密度.
分析:(1)由F-h图象可知,当h=0(圆柱体没有浸入水),弹簧测力计的示数为圆柱体重;当h≥12cm(圆柱体全浸入水),弹簧测力计的示数加上圆柱体受到的水的浮力等于圆柱体重;据此求出圆柱体受的浮力(最大浮力).
(2)由图知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度为12cm,根据液体压强公式求此时圆柱体下表面受到的水的压强.
(3)上面求出了圆柱体重,利用重力公式求出圆柱体的质量;求出了球全浸入时受到的浮力,利用阿基米德原理求圆柱体的体积(排开水的体积),再利用密度公式求圆柱体的密度.
解答:解:(1)由图可知,圆柱体重G=2N,
∵当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数F′=1.5N,
∴圆柱体受到的最大浮力(全浸入时):
F=G-F′=2N-1.5N=0.5N;
(2)由图知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度:
h=12cm=0.12m,
圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
(3)圆柱体的质量:
m=
G
g
=
2N
10N/kg
=0.2kg

∵圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力:
Fgvgv,
∴圆柱体的体积:
v=
F
ρg
=
0.5N
103kg/m3×10N/kg 
=5×10-5m3

ρ=
m
v
=
0.2kg
10-5m3
=4×103kg/m3

答:(1)圆柱体受的最大浮力为0.5N;
(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强为1200Pa;
(3)圆柱体的密度约为4×103kg/m3
点评:本题考查知识点比较多,密度的计算、重力的计算、压强的计算、浮力的计算及其公式变形,会识图并从中得出相关信息是本题的关键,属于难题.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

(2009?安溪县)用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水),如图(甲),然后将其逐渐浸入水中,图(乙)所示是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中深度的变化情况,则圆柱体受到的最大浮力是
0.6
0.6
N;圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强是
1176
1176
pa.

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科目:初中物理 来源: 题型:

小明用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水),如图甲所示,然后将其逐渐浸入水中,图乙所示是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中深度的变化情况,则圆柱体受到的最大浮力是
0.6
0.6
N;圆柱体的高度为
12
12
cm;圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强是
1200
1200
Pa.(g取10N/kg)

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科目:初中物理 来源: 题型:

用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度的变化情况,则圆柱体重
2.0
2.0
N,它受到的最大浮力是
0.6
0.6
N.

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科目:初中物理 来源: 题型:

如图所示,用一弹簧测力计挂着一实心金属圆柱体,然后将其逐渐浸入水中,直到完全浸没到达底部A点,以下能表示圆柱体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象是(  )

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