Question

1．如圖所示，一彈簧測力計下掛一圓柱體，從盛有水的燒杯上方離水面某一高度處開始緩慢下降，下降過程中彈簧測力計示數F隨圓柱體下降高度h變化的圖象如圖，由圖可知，從圓柱體底面接觸水面到圓柱體剛好全部浸入水中，重力所做的功是0.84J，圓柱體浸入水中五分之三時所受的浮力為4.8N．

Answer 1

分析 由題知，物體緩慢下落，整個過程中物體受力平衡，圖象反映的是圓柱體下降過程中彈簧測力計讀數F隨圓柱體下降高度h的變化關系：
（1）分析圖象物體還未浸入水中，由二力平衡知此時彈簧對圓柱體的拉力等于物重；
（2）分析圖象，物體全部浸沒水中，對物體受力分析求其受到的浮力．

解答 解：由圖象可知，當h=0時，物體所受拉力與重力平衡，則G=F=12N，當拉力F=4N時，圓柱體全部沒入水中，此時物體下降高度為h=7cm=0.07m
故重力做功為：W=Gh=12N×0.07m=0.84J；
當圓柱體全部浸入水中時，圓柱體收到重力、拉力和浮力，平衡，如圖：
則所受浮力為：F_浮=G-F=12N-4N=8N，
故圓柱體浸入水中五分之三時所受的浮力為F_浮′=$\frac{3}{5}$×8N=4.8N
故答案為：0.84；4.8．

點評 本題用到的知識點有功、二力平衡、受力分析等，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．