Question

11．一彈簧測力計下掛一圓柱體，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．圖14是整個過程中彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關系的圖象．圓柱體受到重力是12N，最大浮力是8N，當圓柱體剛好全部浸沒時，下表面受到水的壓強為400pa．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 為了便于分析，給線段標上A、B、C、D四個點，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，測力計的示數(shù)即為圓柱體的重力，所以從圖中可讀出圓柱體的重力大小．
（2）由圖象CD段可知物體完全浸沒后排開水的體積不再改變，受到的浮力不再改變，為最大值．
（3）下降高度3cm時，下表面接觸水面，下降7cm時，圓柱體剛好浸沒水中，這時水面上升，圓柱體下表面距水面距離是4cm，由p=ρgh可計算，下表面受到水的壓強．

解答 解：
（1）由圖象可知，當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，圓柱體的重力：G=F_拉=12N；
（2）由圖象CD段可知，物體完全浸沒后排開水的體積不再改變，受到的浮力不再改變，
則圓柱體受到的浮力：F_浮=G-F=12N-4N=8N；
（3）由圖知，圓柱體下降高度3cm時，下表面接觸水面，下降7cm時，圓柱體剛好浸沒水中，則此時圓柱體下表面所處的深度：h=7cm-3cm=4cm=0.04m，
所以下表面受到水的壓強：p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.04m=400Pa．
故答案為：12；8；400．

點評 此題考查阿基米德原理、壓強的計算等，重點考查學生結合圖象對所學知識進行綜合分析的能力，讀懂圖象是解答此題關鍵．