《浮力的图像问题》巩固提高 - 苏科版八年级下册物理 - 读趣百科

《浮力的图像问题》巩固提高

1单选题

如图甲,在弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中(整个过程水未溢出).如图乙是整个过程中弹簧测力计的示数$F$与圆柱体下降高度$h$变化关系图象.下列说法正确的是(    )

A

圆柱体受到的重力是$8\text{N}$

B

圆柱体的高度是$9\text{cm}$

C

圆柱体浸没时受到的浮力是$4\text{N}$

D

圆柱体的密度是$1.5\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$

题目答案

D

答案解析

由图象可知,当$h=0$时,弹簧测力计示数为$12\text{N}$,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,$G={{F}_{拉}}=12\text{N}$,故A错误;

图象中$CD$段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力$F=4\text{N}$,则圆柱体刚好完全浸没时受到的浮力:${{F}_{浮}}=G-F=12\text{N}-4\text{N=8N}$,故C错误;

由${{F}_{浮}}={{\rho}_{水}}g{{V}_{排}}$可得圆柱体的体积:$V={{V}_{排}}=\frac{{{F}_{浮}}}{{{\rho}_{水}}g}=\frac{8\text{N}}{1\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}\times 10\text{N/kg}}=8\times {{10}^{-4}}{{\text{m}}^{3}}$

由$G=mg$可得圆柱体的质量:$m=\frac{G}{g}=\frac{12\text{N}}{10\text{N/kg}}=1.2\text{kg}$,

则圆柱体的密度:$\rho =\frac{m}{V}=\frac{1.2\text{kg}}{8\times {{10}^{-4}}{{\text{m}}^{3}}}=1.5\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$,故D正确;

圆柱体从刚接触水面到完全浸没,由图乙可得,其下移的高度${{h}_{移}}=7\text{cm}-3\text{cm}=4\text{cm}$,液面上升的高度:$\Delta h=\frac{\Delta {{V}_{排}}}{{{S}_{容}}}=\frac{V}{{{S}_{容}}}$,圆柱体的高度$h={{h}_{移}}+\Delta h$,不为$9\text{cm}$.故B错误;

故选D.