试题

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

D
解：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=

F浮

ρg

=

8N

1×103kg/m3×10N/kg

=8×10^-3m³，故B错误．
圆柱体的密度：ρ_物=

G

gV

=

12N

10N/kg×8×10-3m3

=1.5×10³kg/m³．故C错误．
综上分析故选D．