Question

（2014•海陵区一模）如图1所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其

Answer 1

解题思路：为了便于分析，给线段标上A、B、C、D四个点，如下图，根据图象分析如下：

（1）由图可知AB段圆柱体未浸入液体，测力计的示数即为圆柱体的重力，所以从图中可读出圆柱体的重力大小．

（2）由题意可知图中CD段是圆柱体完全浸入水后的情况，由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为4N，再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力．

（3）利用阿基米德原理求得圆柱体的体积，利用密度公式求得圆柱体的密度．

（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）图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力F=4N，

则圆柱体受到的浮力F_浮=G-F=12N-4N=8N．

（3）圆柱体完全浸入水中时根据F_浮=ρ_水gV_排得：

V_物=V_排=

F浮

ρ水g=[8N

1×103kg/m3×10N/kg=8×10^-4m³，

由公式G=mg可求出物体的质量m=

G/g]=[12N/10N/kg]=1.2kg，

则圆柱体密度ρ_物=

m

V物=

1.2kg

8×10−4m3=1.5×10³kg/m³．

答：（1）圆柱体的重力为12N．

（2）圆柱体浸没时受到的浮力为8N．

（3）圆柱体的密度为1.5×10³kg/m³．

点评：

本题考点： 阿基米德原理；密度的计算．

考点点评： 本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理等，考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力，难度较大．