题目内容

(2006?昌平区二模)一弹簧测力计下挂一正方体,将正方体从盛有水的容器上方离水面某一高度处匀速下降,进入容器中,直到全部浸没.如图给出的是这个过程中弹簧测力计的示数F与正方体下降的高度h变化的实验图象,则下列说法正确的是(  )(g取10N/kg))
分析:(1)当正方体没有浸入水中时,测力计的示数等于正方体的重力;
(2)当正方体全部浸没水中,排开液体的体积最大,因此物体受到的浮力最大.
(3)由阿基米德原理求出V,V=V
(4)由公式G=mg求出质量,再根据密度公式即可求出正方体的密度.
解答:解:(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,
此时圆柱体在空气中,根据二力平衡条件可知,G=F示1=12N;故B错误;
(2)从h2开始,弹簧测力计示数不变,说明此时正方体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析可知,
F=G-F示2=12N-4N=8N,故A错误;
(3)由阿基米德原理FVg得:
V=
F
ρg
=
8N
1×103kg/m3×10N/kg
=8×10-4m3
因为正方体是全部浸没,所以V=V=8×10-4m3,故C错误;
(4)由公式G=mg可求出正方体的质量:
m=
g
=
12N 
10N/kg
=1.2kg,
ρ=
m
V
=
1.2kg
8×10-4m3
=1.5×103kg/m3.故D正确.
故D.
点评:本题用到的知识点有重力、质量、密度、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.
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