在*簧測力計下掛一圓柱體，從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降，圓柱體浸沒後繼續下降，直到圓柱體底面與燒杯底部接觸...

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問題詳情：

在*簧測力計下掛一圓柱體，從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降，圓柱體浸沒後繼續下降，直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止，如圖所示是圓柱體下降過程中*簧測力計讀數F隨圓柱體下降高度h變化的圖象．求：

（1）分析圖象可知，圓柱體重力是__N；

（2）圓柱體浸沒在水中時，受到的浮力是__N；

（3）圓柱體的體積是__m3；

（4）圓柱體的密度是__g/dm3；

（5）分析圖象BC段，可得結論：物體浸沒液體之前，浸入液體的深度越深，受到的浮力越__（選填“大”或“小”）；

（6）分析圖象CD段，可得結論_____．

【回答】

12 8 8×10﹣4 1.5×103 大物體浸沒到液體中後，浮力大小不變或者説物體浸沒到液體中後，物體所受的浮力與物體浸入的深度無關．

【解析】

物體緩慢下落過程中物體受力平衡，圖象反映的是圓柱體下降過程中*簧測力計讀數F隨圓柱體下降高度h的變化關係：

（1）在圖象AB段，物體還沒浸入水中，由二力平衡可知物體的重力；

（2）在圖象CD段，物體全部浸沒水中，物體受到重力、拉力和浮力，由平衡條件計算浮力大小；

（3）由阿基米德原理計算V排，再由V物 =V排計算物體體積；

（4）由公式G=mg計算物體質量，再由密度公式計算物體的密度；

（5）BC段為物體慢慢浸入液體，至到浸沒的過程，*簧測力計的讀數逐漸變小，由圖知浮力的變化規律；

（6）CD段表明物體全部浸沒液體中，測力計的讀數不變，説明了浮力不再變化。

【詳解】

（1）當圓柱體處於空氣中時，圓柱體受到的拉力大小等於重力，由圖乙知道，此時h=0時，對應的*簧測力計示數為12N，由二力平衡條件知道，圓柱體重力是：G=F拉 =12N；

（2）由圖乙知道，從h=7cm開始，*簧測力計示數保持不變，説明此時圓柱體已經浸沒在水中，受到的拉力是：F拉=4N，由平衡關係知道，圓柱體受到的浮力是：F浮 =G-F拉=12N-4N=8N；

（3）由阿基米德原理知道，，所以，，故圓柱體的體積是：V物=V排 =8×10-4 m3；

（4）由於圓柱體重力是G=12N，所以，物體的質量是：

由知道，圓柱體的密度是：

（5）圖象BC段説明，物體浸沒液體之前，隨着浸入液體的深度逐漸增加，測力計的讀數在減小，即説明物體在慢慢浸入水中，隨着V排的逐漸增大，物體受到的浮力也在逐漸增大；

（6）圖象CD段説明隨着浸入液體的深度逐漸增加，而測力計的讀數不變，即説明物體全部浸沒水中後，浮力大小不變或者説物體浸沒到液體中後，物體所受的浮力與物體浸入的深度無關。

知識點：浮力

題型：綜合題

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