（2014•海陵区一模）如图1所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其
（2014•海陵区一模）如图1所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸没入水中某一深度处．图2是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象．已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg．
求：（1）圆柱体的重力；
（2）圆柱体浸没时受到的浮力；
（3）圆柱体的密度．
问答/375℃/2025-03-13 19:02:31
优质解答：
（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=F拉=12N；
（2）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=4N，
则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=12N-4N=8N．
（3）圆柱体完全浸入水中时根据F浮=ρ水gV排得：
V物=V排=
F浮
ρ水g=
8N
1×103kg/m3×10N/kg=8×10-4m3，
由公式G=mg可求出物体的质量m=
G
g=
12N
10N/kg=1.2kg，
则圆柱体密度ρ物=
m
V物=
1.2kg
8×10−4m3=1.5×103kg/m3．
答：（1）圆柱体的重力为12N．
（2）圆柱体浸没时受到的浮力为8N．
（3）圆柱体的密度为1.5×103kg/m3．
试题解析：
为了便于分析，给线段标上A、B、C、D四个点，如下图，根据图象分析如下：
（1）由图可知AB段圆柱体未浸入液体，测力计的示数即为圆柱体的重力，所以从图中可读出圆柱体的重力大小．
（2）由题意可知图中CD段是圆柱体完全浸入水后的情况，由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为4N，再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力．
（3）利用阿基米德原理求得圆柱体的体积，利用密度公式求得圆柱体的密度．
名师点评：
本题考点： 阿基米德原理；密度的计算．
考点点评： 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的能力，难度较大．