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在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降...

manfen5.com 满分网在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象.求:
(1)分析图象可知,圆柱体重力是______N;
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是______N;
(3)圆柱体的体积是______m3
(4)圆柱体的密度是______g/dm3
(5)分析图象BC段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越______(选填“大”或“小”);
(6)分析图象CD段,可得结论______
由题知,物体缓慢下落,整个过程中物体受力平衡,图象反映的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h的变化关系: (1)分析图象AB段,物体还没浸入水中,由二力平衡知物重; (2)分析图象CD段,物体全部浸没水中,对物体受力分析(如下图所示)求其受到的浮力; (3)由阿基米德原理求出V排,V物=V排; (4)由公式G=mg求出质量,再由求出物体的密度; (5)设想情景,分析BC段,为物体慢慢浸入液体,至到浸没的过程,弹簧测力计的读数逐渐变小,由图知浮力的变化; (6)CD段表明物体全部浸没液体中,测力计的读数不变,说明了浮力不再变化. 【解析】 (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拉=12N. (2)从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析, 根据平衡关系可知,F浮=G-F拉=12N-4N=8N (3)由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得 =8×10-4m3 V物=V排=8×10-4m3 (4)物体的质量m== ==1.5×103g/dm3 (5)分析图象BC段,物体在液体中的深度逐渐增加,测力计读数在减小,说明物体在慢慢浸入水中,V排在逐渐增大,物体受到的浮力也在逐渐增大. (6)分析图象CD段,深度在增加,而测力计的读数不变,说明物体全部浸没水中,V排不变,浮力不变. 故答案为: (1)12N; (2)8N; (3)8×10-4m3; (4)1.5×103g/dm3; (5)大; (6)物体浸没到液体中后,浮力大小不变或者说物体浸没到液体中后,物体所受的浮力与物体浸入的深度无关.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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