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物理必考在弹簧测力计下挂一圆柱体.从如图甲位置缓慢下降(容器足够深且

2024-01-15 17:57:15信息公告709

在弹簧测力计下挂一圆柱体,从如图甲位置缓慢下降(容器足够深且没有水溢出).图乙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变化图象.求:INm物理好资源网(原物理ok网)

(1)圆柱体全部浸没在水中时,受到的浮力是多少N?INm物理好资源网(原物理ok网)

(2)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,受到的浮力如何变化?INm物理好资源网(原物理ok网)

(3)圆柱体的体积为多少m3?(g=10N/kg)INm物理好资源网(原物理ok网)

(4)物体在图象中E点深度与D点深度所受浮力哪个大?写出判断的理由.

试题答案

解:(1)由图可知,圆柱体重:G=12N,INm物理好资源网(原物理ok网)

浸没时弹簧测力计的示数:F=4N,INm物理好资源网(原物理ok网)

此时圆柱体受到的浮力:INm物理好资源网(原物理ok网)

F=G-F=12N-4N=8N;INm物理好资源网(原物理ok网)

(2)由图象可知,物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,弹簧测力计的示数F越小,INm物理好资源网(原物理ok网)

∵F=G-F,圆柱体自重不变,F变小,INm物理好资源网(原物理ok网)

∴物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,圆柱体受到的浮力逐渐增大;INm物理好资源网(原物理ok网)

(3)物体浸没时受到的浮力:F=8N;INm物理好资源网(原物理ok网)

∵Fvg,INm物理好资源网(原物理ok网)

∴圆柱体的体积:INm物理好资源网(原物理ok网)

v=v===8×10-4m3INm物理好资源网(原物理ok网)

(4)D点受到浮力大,由题意,在D深度物体排开水的体积大于在E点深度物体排开水的体积,根据阿基米德原理,可知D点深度物体受到的浮力大.INm物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)圆柱体全部浸没在水中时,受到的浮力是8N;INm物理好资源网(原物理ok网)

(2)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,受到的浮力逐渐增大;INm物理好资源网(原物理ok网)

(3)圆柱体的体积为8×10-4m3INm物理好资源网(原物理ok网)

(4)物体在图象中D点深度所受浮力,原因是在D深度物体排开水的体积大.INm物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(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;再读出圆柱体浸没水中弹簧测力计的示数,利用称重法求圆柱体全部浸没在水中时受到的浮力;INm物理好资源网(原物理ok网)

(2)分析图象BC段,物体浸没水之前,浸入水的深度越深,弹簧测力计的示数F越小,由F=G-F分析圆柱体受到浮力的变化情况;INm物理好资源网(原物理ok网)

(3)上面求出了圆柱体浸没水中受到的浮力,利用阿基米德原理求排开水的体积(圆柱体的体积);INm物理好资源网(原物理ok网)

(4)在E点和D点排开水的体积不同,根据阿基米德原理比较圆柱体受到浮力的大小关系.INm物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了学生对密度公式、阿基米德原理及推导公式的掌握和运用,能从F-h图象得出相关信息是本题的关键之一,利用好浸没时排开水的体积等于物体体积这一隐含条件.INm物理好资源网(原物理ok网)