一弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处开始缓慢下降,下降全过程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度h变化的实验图线如图所示,由图可知下列结论正确的是(g取10N/kg)( )
A.圆柱体受到的重力是10N
B.圆柱体的体积为4×10-3m3
C.圆柱体的密度为3×103kg/m3
D.圆柱体所受的最大浮力为8N
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由于物体是从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处开始缓慢下降,所以开始并没有浸入水中,此时测力计的示数即为圆柱体的重力G,由图象知为12N;故A错误.
当物体下降的高度为3cm时,物体开始浸入水中;此时的物体受到三个力的作用:测力计的拉力为F拉、物体的重力G、液体对它的浮力F浮,三个力彼此平衡即:G=F拉+F浮.
当物体下降的高度为7厘米时,圆柱体全部浸入水中.此时物体排开的液体的体积等于物体的体积,受到的浮力最大.
此时物体受到的最大浮力可以利用公式:F浮=G-F拉=12M-4N=8N.故D正确.
因为水的密度ρ=1×103kg/m3 g=10N/kg F浮=8N
利用阿基米德原理可以求得圆柱体的体积:V=
=F浮 ρg
=8×10-3m3,故B错误.8N 1×103kg/m3×10N/kg
圆柱体的密度:ρ物=
=G gV
=1.5×103kg/m3.故C错误.12N 10N/kg×8×10-3m3
综上分析故选D.