题目内容
17．
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，如图乙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12N；
（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是8N；
（3）圆柱体的体积是8×10-4m3；
（4）圆柱体的密度是1.5×103kg/m3；
（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，受到的浮力越大（选填“大”或“小”）；
（6）分析图象CD段，可得结论浮力大小与物体浸没的深度无关．
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）物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，由阿基米德原理求出圆柱体排开水的体积和自身的体积相等；
（4）由公式G=mg求出质量，再由ρ=$\frac{m}{V}$求出物体的密度；
（5）分析BC段，为物体慢慢浸入液体，直到浸没的过程，弹簧测力计的读数逐渐变小，由图知浮力的变化；
（6）分析CD段，完全浸没时测力计的变化，得出浮力的变化，从而得出结论．
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=12N；
（2）从h=7cm开始，弹簧测力计示数F′不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，
则圆柱体浸没在水中时，受到的浮力：
F浮=G-F拉=12N-4N=8N；
（3）因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，
所以，由F浮=ρ液V排g得，圆柱体的体积：
V=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{8N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10-4m3；
（4）由G=mg可得，物体的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{12N}{10N/kg}$=1.2kg，
则圆柱体的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1.2kg}{8×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.5×103kg/m3；
（5）分析图象BC段，物体完全浸没前，物体在液体中的深度逐渐增加，测力计读数在减小，说明受到的浮力增大；
（6）分析CD，物体完全浸没，浸没的深度变化，测力计的示数不变，可知浮力大小不变，可得结论：浮力大小与物体浸没的深度无关．
故答案为：
（1）12；
（2）8；
（3）8×10-4；
（4）1.5×103；
（5）大；
（6）浮力大小跟物体的浸没深度无关．
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和控制变量法的应用的能力，难度较大．
| A． | 车轮下面用高压水枪冲 | |
| B． | 车轮向后转动 | |
| C． | 车轮前面、后面和下面都塞上宽阔的水泥硬板 | |
| D． | 往车轮前方加一锹软泥土 |
| A． | 如果甲物体带正电，则丙物体一定带正电 | |
| B． | 如果甲物体带负电，则丙物体可能不带电 | |
| C． | 如果甲物体带负电，则丙物体一定带负电 | |
| D． | 如果甲物体带正电，则丙物体一定带负电 |
如图所示的电路中，当S闭合后，两个灯泡都能正常发光，若电源电压为6V，灯L1两端的电压为2.5V，则L2两端的电压为3.5V，电压表的示数为3.5V．