Question

一弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处开始缓慢下降，下降全过程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度h变化的实验图线如图所示，由图可知下列结论正确的是（g取10N/kg）（  ）

A．圆柱体受到的重力是10N

B．圆柱体的体积为4×10^﹣3m³

C．圆柱体的密度为3×10³kg/m³

D．圆柱体所受的最大浮力为8N

Answer

D

【解析】【解析】
由于物体是从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处开始缓慢下降，所以开始并没有浸入水中，此时测力计的示数即为圆柱体的重力G，由图象知为12N；故A错误．

当物体下降的高度为3cm时，物体开始浸入水中；此时的物体受到三个力的作用：测力计的拉力为F拉、物体的重力G、液体对它的浮力F浮，三个力彼此平衡即：G=F拉+F浮．

当物体下降的高度为7厘米时，圆柱体全部浸入水中．此时物体排开的液体的体积等于物体的体积，受到的浮力最大．

此时物体受到的最大浮力可以利用公式：F浮=G﹣F拉=12M﹣4N=8N．故D正确．

因为水的密度ρ=1×103kg/m3 g=10N/kg F浮=8N

利用阿基米德原理可以求得圆柱体的体积：V===8×10﹣4m3，故B错误．

圆柱体的密度：ρ物===1.5×103kg/m3．故C错误．

综上分析故选D．

考点：重力；阿基米德原理．

分析：当物体没有浸入水中时，物测力计的示数等于物体的重力；随着物体浸入水中的深度增加，物体受到的浮力在增大，所以测力计的示数在减小；当物体全部浸入水中后，虽然物体深度增加，但物体排开的液体的体积不变，所以其受到的浮力不变，此过程中测力计的示数也不发生变化．

根据图象中所示的测力计的示数的变化，可以确定圆柱体受到的重力、最大浮力，结合阿基米德原理进而可以求得圆柱体的体积和密度．