在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数随圆柱体下

发布时间:2020-07-28 22:00:00

在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数随圆柱体下降高度h变化的图象.则A.分析图象可知,圆柱体重力是12NB.圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是8NC.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3D.分析图象BC段:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越大

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ABCD解析分析:由题知,物体缓慢下落,整个过程中物体受力平衡,图象反映的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h的变化关系:(1)分析图象AB段,物体还未浸入水中,由二力平衡知此时弹簧对圆柱体的拉力等于物重;(2)分析图象CD段,物体全部浸没水中,对物体受力分析(如右图所示)求其受到的浮力;(3)由阿基米德原理求出V排,V物=V排;由公式G=mg求出质量,再由 求出物体的密度;(4)分析BC段,为物体慢慢浸入液体,直到浸没的过程,弹簧测力计的读数逐渐变小,由图知浮力的变化.解答:(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体在空气中,根据二力平衡条件可知,G=F示=12N,故A正确;(2)从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析可知,F浮=G-F示=12N-4N=8N,故B正确;(3)由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得:V排===8×10-4m3,因为物体是全部浸没,所以V物=V排=8×10-4m3,由公式G=mg可求出物体的质量:m===1.2kg,ρ物===1.5×103kg/m3,故C正确;(4)分析图象BC段,物体在液体中的深度逐渐增加,测力计读数在减小,说明物体在慢慢浸入水中,V排在逐渐增大,物体受到的浮力也在逐渐增大,故D正确.故选ABCD.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.
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