践行者初中物理力学典题详解第167题

9.在物理实验操作考试中，小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块，使物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示；然后匀速放下物块，此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示，弹簧测力计始终在水面上方，水未溢出，g取10N/kg，水的密度是1.0×10³kg/m³。下列说法中正确的是( )

A.物块受到的重力是10N

B.物块浸没在水中时受到的浮力是0.64N

C.物块的密度为6g/cm³

D.物块刚好浸没时，物块下表面受到水的压强是1.25×10³Pa

解析:1分析乙图可知:

①当h=0时，F=12N，

此时物块下表面未浸入水中，

所以G=F=12N，所以A错误；

②当0<h<4cm时，10N<F<12N，

此时物块上表面即将没入水中，

③当h=4cm时，F=10N，

此时物块上表面刚好没入水中，

④当h>4cm时，F=10N恒定不变，

此时物块浸没在水中；

2当h=4cm时，F=10N时，对物体进行受力分析，

可知它共受到以下几个力:

①重力G=12N，

②拉力F=10N，

③浮力F浮，

由平衡条件可知:F浮=G-F=2N，

所以B错误；

又由F浮=ρ水gV排=ρgV可知，

Ⅴ=F浮/ρ水g=2×10⁻⁴m³，

又m=G/g=1.2kg，

所以ρ=m/V=6×10³kg/m³=6g/cm³，

所以C正确；

3物块刚好浸没时，

F下=F浮=2N，

S=V/h=2×10⁻⁴m³/4×10⁻²m

=0.5×10⁻²m²，

则物块下表面受到水的压强p=F下/S

=2N/0.5×10⁻²m²，

=400pa，

或者p=ρ水gh水=400pa，

所以D错误。

综上C正确。

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