Question

【題目】一彈簧測(cè)力計(jì)下掛一圓柱體，將圓柱體從盛水的燒杯上方離水面某一高度處緩慢下降，然后將圓柱體逐漸浸入水中。下圖是整個(gè)過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的圖像。（g取10N/kg）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 當(dāng)圓柱體剛好全部浸沒(méi)時(shí)，下表面受到水的壓強(qiáng)為4×102Pa

B. 圓柱體受到的重力是12N

C. 圓柱體受到的最大浮力是4N

D. 圓柱體的密度是1.5×103kg/m3

Answer 1

【答案】C

【解析】

為了便于分析，給線(xiàn)段標(biāo)上A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)，如下圖，根據(jù)圖象分析如下：

（1）由圖可知AB段圓柱體未浸入液體，測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為圓柱體的重力，所以從圖中可讀出圓柱體的重力大�。�
（2）物體在液體中受到的壓強(qiáng)與物體浸入液體的深度有關(guān)，由圖可知圓柱體下表面所處的深度，利用p=ρgh計(jì)算出壓強(qiáng)的大�。�
（3）由圖象CD段可知物體完全浸沒(méi)后排開(kāi)水的體積不再改變，受到的浮力不再改變，為最大值．
（4）由題意可知圖中CD段是圓柱體完全浸入水后的情況，由圖可知圓柱體完全浸入水后測(cè)力計(jì)對(duì)圓柱體的拉力為4N，再利用力的平衡條件求出圓柱體受到的浮力，利用阿基米德原理求得圓柱體的體積，利用密度公式求得圓柱體的密度．

A. 下降高度3cm時(shí),下表面接觸水面,下降7cm時(shí),圓柱體剛好浸沒(méi)水中,這時(shí)圓柱體下表面距水面距離4cm,壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×102m=400Pa，故A選項(xiàng)說(shuō)法正確；

B. 由圖象可知,當(dāng)h=0時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為12N,此時(shí)圓柱體處于空氣中,根據(jù)二力平衡條件可知,G=F拉=12N，故B選項(xiàng)說(shuō)法正確；

C. 由圖象CD段可知物體完全浸沒(méi)后排開(kāi)水的體積不再改變,受到的浮力不再改變,則圓柱體受到的最大浮力F浮=GF=12N4N=8N.故C選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤；

D. 圖象中CD段是圓柱體完全浸入水中的情況,此時(shí)圓柱體受到的拉力F=4N,則圓柱體受到的浮力F浮=8N.又∵F浮=ρ水gV排∴V物=V排===8×104m3，

由公式G=mg可求出物體的質(zhì)量m===1.2kg，

則圓柱體密度ρ物===1.5×103kg/m3故D選項(xiàng)說(shuō)法正確。故選C.