Question

如圖甲所示，將一實(shí)心金屬圓柱體掛在調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)下，從水面外緩慢進(jìn)入水中（水足夠深）的過程中，在圓柱體接觸容器底之前，從圓柱體下表面剛要接觸水面開始記錄數(shù)據(jù)，分別記下圓柱體下表面所處深度h和彈簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的示數(shù)F的數(shù)據(jù)，圖乙是根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的F和h關(guān)系的圖象（g取10N/kg）．由圖象可知下列說法中正確的是（　�。�

• A、該金屬圓柱體收到最大的浮力為2N
• B、該金屬圓柱體的體積是2×10^-4m³
• C、該金屬圓柱體的密度是4×10³kg/m³
• D、該金屬圓柱體的橫截面積是60cm²

Answer 1

分析：A、由F-h圖象可知，當(dāng)h=0（圓柱體沒有浸入水），彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為圓柱體重；當(dāng)h≥10cm（圓柱體全浸入水），彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)加上圓柱體受到的水的浮力等于圓柱體重；據(jù)此求出圓柱體受的浮力；
B、求出了圓柱體隱沒水中受到的浮力，利用阿基米德原理求排開水的體積（圓柱體的體積）；
C、知道了圓柱體的重，求出圓柱體的質(zhì)量，再利用密度公式求圓柱體的密度；
D、由圖知，圓柱體剛浸沒時(shí)下表面所處的深度為10cm，即圓柱體的高為10cm，知道了圓柱體的體積，利用體積公式求圓柱體的橫截面積．

解答：解：A、由圖可知，圓柱體重G=8N，
∵當(dāng)圓柱體全浸入時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F′=2N，
∴圓柱體受到的最大浮力（全浸入時(shí)）：
F_浮=G-F′=8N-2N=6N，故A錯(cuò)；
B、∵圓柱體全浸入水中時(shí)，F(xiàn)_浮=ρ_水v_排g，
∴圓柱體的體積：
v=v_排=

F浮

ρ水g

=

6N

1×103kg/m3×10N/kg

=6×10^-4m³，故B錯(cuò)；
C、圓柱體的質(zhì)量：
m=

G

g

=

8N

10N/kg

=0.8kg，
圓柱體的密度：
ρ=

m

v

=

0.8kg

6×10-4m3

≈1.3×10³kg/m³，故C錯(cuò)；
D、由圖知，圓柱體剛浸沒時(shí)下表面所處的深度：
h=10cm=0.1m，即圓柱體的高度為0.1m，
圓柱體的橫截面積：
s=

v

h

=

6×10-4m3

0.1m

=6×10^-3m²=60cm²，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查知識(shí)點(diǎn)比較多，密度的計(jì)算、重力的計(jì)算、浮力的計(jì)算及其公式變形，會(huì)識(shí)圖并從中得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵，屬于難題．