(2012?蜀山區(qū)模擬)在彈簧測力計下掛一圓柱體,從盛水的燒杯上方高度緩慢下降,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變化的圖象.求:
(1)圓柱體浸沒在水中時,受到的浮力;
(2)圓柱體的密度.(g=10N/kg)
分析:由題知,物體緩慢下落,整個過程中物體受力平衡,圖象反映的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的變化關(guān)系:
(1)分析圖象AB段,物體還沒浸入水中,由二力平衡知物重;
分析圖象CD段,物體全部浸沒水中,對物體受力分析(如下圖所示)求其受到的浮力;
(2)由阿基米德原理求出V,V=V;由公式G=mg求出質(zhì)量,再由ρ=
m
V
求出物體的密度;
解答:解:(1)由圖象可知,當(dāng)h=0時,彈簧測力計示數(shù)為12N,此時圓柱體處于空氣中,根據(jù)二力平衡條件可知,G=F=12N.
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,對圓柱體受力分析,
根據(jù)平衡關(guān)系可知,F(xiàn)=G-F=12N-4N=8N
(2)由阿基米德原理FVg得:
V=
F
ρg
=
8N
1000kg/m3×10N/kg
=8×10-4m3
V=V=8×10-4m3
物體的質(zhì)量:
m=
G
g
=
12N
10N/kg
=1.2kg,
圓柱體的密度:
ρ=
m
V
=
1.2kg
8×10-4m3
=1.5×103kg/m3.
答:(1)圓柱體浸沒在水中時,受到的浮力為8N;
(2)圓柱體的密度為1.5×103kg/m3.
點評:本題用到的知識點有重力、質(zhì)量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理等,考查學(xué)生結(jié)合圖象對所學(xué)知識進(jìn)行綜合分析的能力,難度較大.
練習(xí)冊系列答案
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倒立
倒立
(選填“倒立”或“正立”)的像,這是由于光
沿直線傳播
沿直線傳播
形成的.
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C
C
.(選填序號)

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同步練習(xí)冊答案
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