题目内容
【题目】如图甲所示,弹簧测力计下端悬挂着一个小圆柱体物块,物块浸没在盛水的大水槽中。现将测力计缓缓提升,直到圆柱体物块全部露出水面一段距离,在该过程中测力计的示数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示。已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,水槽内水面的变化可以忽略不计,则下列判断中正确的是 ( )
A.圆柱体浸没在水中时受到的浮力是1.5N
B.圆柱体受到的重力是2.5N
C.圆柱体的体积是10-4m3
D.圆柱体的高度是5cm
【答案】BC
【解析】
由题知,圆柱体从浸没水中,由测力计缓缓提升,直到圆柱体物块全部露出水面一段距离的过程中受力平衡,圆柱体在水中时
F=G-F浮
逐渐露出水面时排开水的体积变小,受浮力变小,测力计示数变大,全部露出水面后测力计示数最大,且拉力等于重力。
AB.在上升高度为5~6cm时物体在空中,所以圆柱体重力
G=F'=2.5N
圆柱体浸没在水中上升时,受浮力最大,测力计示数最小,由图乙可知,此时测力计示数F=1.5N,圆柱体受到的浮力
F浮=G-F=2.5N-1.5N=1N
故A错误,B正确。
CD.圆柱体的体积是
V=V排= =10-4m3
由图乙知,上升2cm时圆柱体上表面与水面恰相平,上升5cm时圆柱体恰好全部露出水面,所以圆柱体高度为
5cm-2cm=3cm
故C正确,D错误。
故选BC。
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