Question

10．如圖甲所示，彈簧測力計下掛一圓柱體，將圓柱體從盛有水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中，圖乙中已經(jīng)給出整個過程中彈簧測力計示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關系的圖象（g=10N/kg），則下列說法中錯誤的是（　　）

• A． 圓柱體的重力為9N
• B． 圓柱體所受的最大浮力為6N
• C． 圓柱體的密度為1.5×10³kg/m³
• D． 圓柱體在剛浸沒時下表面受到液體壓強為600Pa

Answer 1

分析 （1）根據(jù)F_浮=G-F′可知，當物體在空中受到的浮力為0時，彈簧測力計的示數(shù)最大，即為圓柱體的重力
（2）圓柱體所受的浮力越大，彈簧測力計的示數(shù)越小，當彈簧測力計的示數(shù)最小時受到的浮力最大
（3）圓柱體完全浸入水后，受到的浮力不變，此時圓柱體的體積和排開水的體積相等，利用阿基米德原理求得圓柱體的體積，利用G=mg和密度公式求出圓柱體的密度；
（4）由圖象可知，當圓柱體在剛浸沒時的深度，根據(jù)p=ρgh求出此時下表面受到的液體壓強度．

解答 解：A、由圖象可知，當h=0時，彈簧測力計示數(shù)為9N，此時圓柱體處于空氣中，G=F_拉=9N，故A正確；
B、由圖象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，此時受到的浮力最大，圓柱體受到的最大浮力F_浮=G-F=9N-3N=6N，故B正確；
C、由F_浮=ρ_排gV_排得：圓柱體的體積V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{排}g}$=$\frac{6N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6×10^-4m³，
圓柱體的質量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{9N}{10N/kg}$=0.9kg，
圓柱體密度ρ_物=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.9kg}{6×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.5×10³kg/m³，故C正確；
D、由圖象可知，圓柱體在剛浸沒時，下表面所處的深度為h=5cm-2cm=3cm=0.03m，
下表面受到的液體壓強p=ρ_排gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.03m=300Pa，故D錯誤．
故選D．

點評 本題考查了求重力、壓強、浮力、密度等問題，考查學生結合圖象對所學知識進行綜合分析的能力，難度較大；由圖象獲取所需信息是正確解題的關鍵．