题目内容
6．
水平桌面上放置一轻质圆筒，筒内装有0.2米深的某液体，如图（a）所示．弹簧测力计悬挂底面积为10-2米2、高为0.1米的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图（b）所示．圆筒的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出，圆柱体不碰到筒底．①若F1=9.8牛，F2=1.96牛，求圆柱体浸没时所受浮力F浮；筒内液体的密度ρ液．
②圆柱体未浸入时筒底受到的液体压强p液．
分析 （1）根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力，根据公式F浮=G-F′计算出浮力的大小，根据F浮=ρgV排的变形公式ρ=$\frac{{F}_{浮}}{{gV}_{排}}$求出液体的密度；
（2）根据p=ρgh求出圆柱体未浸入时筒底受到的液体压强．
解答 解：①由图象知，圆柱体没有浸入液体时，测力计的示数等于圆柱体的重力，则G=F1=9.8N，
圆柱体完全浸没时，测力计的示数F′=F2=1.96N，
则圆柱体浸没时所受浮力：
F浮=G-F′=9.8N-1.96N=7.84N，
圆柱体排开液体的体积：
V排=V物=Sh=10-2m2×0.1m=10-3m3，
由F浮=ρgV排可得，筒内液体的密度：
ρ液=$\frac{{F}_{浮}}{{gV}_{排}}$=$\frac{7.84N}{9.8N/kg×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.8×103kg/m3；
②圆柱体未浸入时筒底受到的液体压强：
p液=ρ液gh液=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1568Pa．
答：①圆柱体浸没时所受的浮力为7.84N，筒内液体的密度为0.8×103kg/m3；
②圆柱体未浸入时筒底受到的液体压强为1568Pa．
点评 本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、液体压强公式的应用，关键是根据图象读出圆柱体的重力和完全浸没时弹簧测力计的示数．
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（1）实验装置中用小车而不是木块，并将其放在表面平滑的木板上，目的是为了减小摩擦力对实验结果的影响．根据二力平衡，弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的阻力大小；
（2）请根据表格中的数据，在图乙的坐标轴中描绘出空气阻力跟速度的关系曲线．
（3）根据图象，某同学得出：“物体所受空气阻力与运动速度成正比”的结论，你认为他的说法是
错误的（选填“正确”或“错误”）．
（4）“从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大，其所受的空气阻力会不会也一直增大？”小强与同学讨论后知道了：若雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大，若下落雨滴所受空气阻力大于重力，则雨滴下落速度减小．请你结合所学物理知识分析：一滴质量为5g的雨滴从高空下落时（假设在无风天气，雨滴下落高度足够大），所受到的最大阻力f=0.05N，此后雨滴将做匀速直线运动．
在一个无风的周末，小强和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上，将如图甲所示装置固定住，爸爸依次以20km/h～80km/h的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离，小强将汽车在几个不同行驶速度时弹簧测力计的示数记录在如表中．
| 汽车速度v/（km•h-1） | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| 弹簧测力计示数F/N | 0.2 | 0.3 | 0.6 | 1.0 | 1.4 | 2.4 | 3.1 |
（2）请根据表格中的数据，在图乙的坐标轴中描绘出空气阻力跟速度的关系曲线．
（3）根据图象，某同学得出：“物体所受空气阻力与运动速度成正比”的结论，你认为他的说法是
错误的（选填“正确”或“错误”）．
（4）“从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大，其所受的空气阻力会不会也一直增大？”小强与同学讨论后知道了：若雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大，若下落雨滴所受空气阻力大于重力，则雨滴下落速度减小．请你结合所学物理知识分析：一滴质量为5g的雨滴从高空下落时（假设在无风天气，雨滴下落高度足够大），所受到的最大阻力f=0.05N，此后雨滴将做匀速直线运动．
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