Question

20．弹簧测力计下挂一长方物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中如图甲；图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象，则下列说法中正确的是（　　）

• A． 物体的体积是500cm³
• B． 物体受到的最大浮力是5N
• C． 物体的密度是2.25×10³kg/m³
• D． 物体刚浸没时下表面受到水的压力是4N

Answer 1

分析 （1）根据图象，分析出物体的重力G，完全浸没时的拉力F，从而可根据F_浮=G-F求出完全浸没时的浮力，即最大浮力；
由浮力公式计算出完全浸没时排开液体的体积，即为物体的体积；
（2）由物体的重力求出质量，根据密度公式得出物体的密度；
根据阿基米德原理，物体刚浸没时下表面受到的压力等于物体受到的浮力．

解答 解：（1）由图象知，G=9N，当物体完全浸没时，拉力F=5N，
则完全浸没时的浮力为F_浮=G-F=9N-5N=4N，此时物体完全浸没，故浮力最大为4N，故B错误；
由F_浮=ρ_液gV_排得物体的体积：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-4m³=400cm³，故A错误；
（2）物体的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{9N}{10N/kg}$=0.9kg；
则物体的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.9kg}{4×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.25×10³kg/m³，故C正确；
物体刚浸没时，上表面受到水的压力为0，则下表面受到的压力F_下=F_浮=4N，故D正确．
故选CD．

点评 本题用到的知识点有重力、质量、密度、阿基米德原理、压强的计算等，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．