题目内容
在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图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变化的图象．求：（1）分析图象可知，圆柱体重力是
（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是
（3）圆柱体的体积是
（4）圆柱体的密度是
（5）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，受到的浮力越
（6）分析图象CD段，可得结论
分析：由题知，物体缓慢下落，整个过程中物体受力平衡，图象反映的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的变化关系：
（1）分析图象AB段，物体还没浸入水中，由二力平衡知物重；
（2）分析图象CD段，物体全部浸没水中，对物体受力分析（如下图所示）求其受到的浮力；
（3）由阿基米德原理求出V排，V物=V排；
（4）由公式G=mg求出质量，再由ρ =
求出物体的密度；
（5）设想情景，分析BC段，为物体慢慢浸入液体，至到浸没的过程，弹簧测力计的读数逐渐变小，由图知浮力的变化；
（6）CD段表明物体全部浸没液体中，测力计的读数不变，说明了浮力不再变化．
（1）分析图象AB段，物体还没浸入水中，由二力平衡知物重；
（2）分析图象CD段，物体全部浸没水中，对物体受力分析（如下图所示）求其受到的浮力；
（3）由阿基米德原理求出V排，V物=V排；
（4）由公式G=mg求出质量，再由ρ =
| m |
| V |
（5）设想情景，分析BC段，为物体慢慢浸入液体，至到浸没的过程，弹簧测力计的读数逐渐变小，由图知浮力的变化；
（6）CD段表明物体全部浸没液体中，测力计的读数不变，说明了浮力不再变化．
解答：解：（1）由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F拉=12N．
（2）从h=7cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，对圆柱体受力分析，
根据平衡关系可知，F浮=G-F拉=12N-4N=8N
（3）由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得
V排=
=
=8×10-4m3
V物=V排=8×10-4m3
（4）物体的质量m=
=
=1.2kg
ρ物=
=
=1.5× 103kg/m3=1.5×103g/dm3
（5）分析图象BC段，物体在液体中的深度逐渐增加，测力计读数在减小，说明物体在慢慢浸入水中，V排在逐渐增大，物体受到的浮力也在逐渐增大．
（6）分析图象CD段，深度在增加，而测力计的读数不变，说明物体全部浸没水中，V排不变，浮力不变．
故答案为：
（1）12N；
（2）8N；
（3）8×10-4m3；
（4）1.5×103g/dm3；
（5）大；
（6）物体浸没到液体中后，浮力大小不变或者说物体浸没到液体中后，物体所受的浮力与物体浸入的深度无关．
（2）从h=7cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，对圆柱体受力分析，
根据平衡关系可知，F浮=G-F拉=12N-4N=8N
（3）由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得
V排=
| F浮 |
| ρ水g |
| 8N |
| 1.0× 103kg/m3×10N/kg |
V物=V排=8×10-4m3
（4）物体的质量m=
| G |
| g |
| 12N |
| 10N/kg |
ρ物=
| m |
| V物 |
| 1.2kg |
| 8×10-4m3 |
（5）分析图象BC段，物体在液体中的深度逐渐增加，测力计读数在减小，说明物体在慢慢浸入水中，V排在逐渐增大，物体受到的浮力也在逐渐增大．
（6）分析图象CD段，深度在增加，而测力计的读数不变，说明物体全部浸没水中，V排不变，浮力不变．
故答案为：
（1）12N；
（2）8N；
（3）8×10-4m3；
（4）1.5×103g/dm3；
（5）大；
（6）物体浸没到液体中后，浮力大小不变或者说物体浸没到液体中后，物体所受的浮力与物体浸入的深度无关．
点评：本题用到的知识点有重力、质量、密度、单位换算、二力平衡、受力分析、阿基米德原理等，考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力，难度较大．
练习册系列答案
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（1）如图所示，刻度尺的分度值是
，图中被测物体的外直径是
mm，如果圆筒的内直径为5.6 mm，则圆铜厚为
cm．
（2）如图为探究“二力平衡条件”的实验装置，实验中发现，只有当小车两侧的小盘内加上相同的钩码时，木块才会保持 ；这个实验说明二力平衡的条件是
．
（3）小明准备自制一只弹簧测力计．他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材．首先测出弹簧的长度L0=2.10cm，然后在弹簧下挂上不同的钩码，测出弹簧的长度L，算出比原长L0的伸长△L （△L=L-L0），填在如下表格中：
从表中的数据可以看出弹簧伸长△L和拉力F的关系为： ．当拉力达到
N时，拉力和弹簧伸长的关系就改变了．因此弹簧测力计的测量范围只能达到
N．
（2）如图为探究“二力平衡条件”的实验装置，实验中发现，只有当小车两侧的小盘内加上相同的钩码时，木块才会保持
（3）小明准备自制一只弹簧测力计．他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材．首先测出弹簧的长度L0=2.10cm，然后在弹簧下挂上不同的钩码，测出弹簧的长度L，算出比原长L0的伸长△L （△L=L-L0），填在如下表格中：
| 拉力F/N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 长度L/cm | 2.50 | 2.90 | 3.30 | 3.70 | 4.10 | 4.50 | 4.90 | 5.30 | 5.70 | 6.10 | 6.60 | 7.30 |
| 伸长△L/cm | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 | 3.20 | 3.60 | 4.00 | 4.50 | 5.20 |
（1）如图所示，刻度尺的分度值是 ________，图中被测物体的外直径是 ________mm，如果圆筒的内直径为5.6 mm，则圆铜厚为 ________cm．
（2）如图为探究“二力平衡条件”的实验装置，实验中发现，只有当小车两侧的小盘内加上相同的钩码时，木块才会保持 ________；这个实验说明二力平衡的条件是 ________．
（3）小明准备自制一只弹簧测力计．他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材．首先测出弹簧的长度L0=2.10cm，然后在弹簧下挂上不同的钩码，测出弹簧的长度L，算出比原长L0的伸长△L （△L=L-L0），填在如下表格中：
| 拉力F/N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 长度L/cm | 2.50 | 2.90 | 3.30 | 3.70 | 4.10 | 4.50 | 4.90 | 5.30 | 5.70 | 6.10 | 6.60 | 7.30 |
| 伸长△L/cm | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 | 3.20 | 3.60 | 4.00 | 4.50 | 5.20 |
（1）如图所示，刻度尺的分度值是 ______，图中被测物体的外直径是 ______mm，如果圆筒的内直径为5.6 mm，则圆铜厚为 ______cm．
（2）如图为探究“二力平衡条件”的实验装置，实验中发现，只有当小车两侧的小盘内加上相同的钩码时，木块才会保持 ______；这个实验说明二力平衡的条件是 ______．
（3）小明准备自制一只弹簧测力计．他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材．首先测出弹簧的长度L=2.10cm，然后在弹簧下挂上不同的钩码，测出弹簧的长度L，算出比原长L的伸长△L （△L=L-L），填在如下表格中：
从表中的数据可以看出弹簧伸长△L和拉力F的关系为：______．当拉力达到 ______N时，拉力和弹簧伸长的关系就改变了．因此弹簧测力计的测量范围只能达到 ______N．
（2）如图为探究“二力平衡条件”的实验装置，实验中发现，只有当小车两侧的小盘内加上相同的钩码时，木块才会保持 ______；这个实验说明二力平衡的条件是 ______．
（3）小明准备自制一只弹簧测力计．他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材．首先测出弹簧的长度L=2.10cm，然后在弹簧下挂上不同的钩码，测出弹簧的长度L，算出比原长L的伸长△L （△L=L-L），填在如下表格中：
| 拉力F/N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 长度L/cm | 2.50 | 2.90 | 3.30 | 3.70 | 4.10 | 4.50 | 4.90 | 5.30 | 5.70 | 6.10 | 6.60 | 7.30 |
| 伸长△L/cm | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 | 3.20 | 3.60 | 4.00 | 4.50 | 5.20 |