(2013•武汉模拟)在弹簧测力计下方挂一圆柱体,将圆柱体从水面上方竖直往下放入水中,整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱

(2013•武汉模拟)在弹簧测力计下方挂一圆柱体,将圆柱体从水面上方竖直往下放入水中,整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降的高度h的关系图象如图所示.分析图象可知:圆柱体的重力为______N,所受的最大浮力为______N.圆柱体的体积为______m3,密度为______kg/m3.(g=10N/kg)
jiangxu 1年前 已收到1个回答 举报

anyoum 幼苗

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解题思路:为了便于分析,给线段标上A、B、C、D四个点,如下图,根据图象分析计算,
(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4N,再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力.
(3)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.

(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F=12N;
(2)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′=4N,
则圆柱体受到的浮力F=G-F′=12N-4N=8N.
(3)圆柱体完全浸入水中时,根据FgV得:
V=V=
F浮
ρ水g=[8N
1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10-4m3
由公式G=mg可得,物体的质量:
m=
G/g]=[12N/10N/kg]=1.2kg,
则圆柱体密度:
ρ=
m
V物=
1.2kg
8×10−4m3=1.5×103kg/m3
故答案为:12;8;8×10-4;1.5×103

点评:
本题考点: 力与图象的结合;密度的计算;重力的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算.

考点点评: 本题考查了重力、质量、密度、阿基米德原理的计算,关键书结合图象对所学知识进行综合分析的能力,有一定的难度.

1年前

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