Question

12．小明繪制了彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨浸入液體深度變化的曲線如圖1所示（由甲→丁），分析圖象可知：
（1）描述的是金屬圓柱體所受浮力變化情況的圖象（圖2）是a（選填“a”或“b”）；
（2）該金屬圓柱體所受的重力為2.7N；
（3）該金屬圓柱體的密度為2.7×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)浮力大小和排開液體體積之間的關(guān)系判斷出哪一條圖象是浮力變化的圖象，哪一條是拉力變化的圖象；
（2）根據(jù)拉力變化的圖象可知，物體沒有浸入到水中前的拉力即為物體的重力G；
（3）根據(jù)浮力變化的圖象可得物體完全浸沒時的浮力，根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出物體的體積，再根據(jù)G=mg=ρgV求出物體的密度．

解答 解：（1）因為在物體全部浸沒前，物體進(jìn)入到液體中的深度越深．排開液體的體積越大，浮力越大；物體全部浸沒后，排開液體的體積不變，根據(jù)F_浮=ρgV_排可知，浮力不再變化；所以圖象a符合金屬圓柱體所受浮力和浸入深度的關(guān)系；
（2）圖象b是彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力變化圖象，物體沒有浸入到水中前的拉力即為物體的重力G=F=2.7N；
（3）由圖象a可知，圓柱體完全浸沒后，圓柱體受的浮力為F_浮=2.7N-1.7N=1.0N；
物體的重力為G=2.7N，所以質(zhì)量為m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.7N}{10N/kg}$=0.27kg；
所以物體的體積為V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.0N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.0×10^-4m³；
物體的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.27kg}{1.0×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.7×10³kg/m³．
故答案為：（1）a；（2）2.7；（3）2.7×10³kg/m³．

點(diǎn)評 此題主要考查的是學(xué)生對浮力大小與物體排開液體的體積的關(guān)系的理解和掌握，讀懂圖象是解決此題的關(guān)鍵．