(2012?宁波)在一个足够深的容器内有一定量的水,将一个长10厘米、横截面积50厘米2的圆柱形实心塑料块挂

2021-11-06 教育 135阅读
(1)从图象可以看出加水的体积V=1400cm3时,弹簧秤示数恰为零,则F=G=4N,△h=12cm,则加入水的体积加上塑料块浸没在水中的体积等于容器的底面积和水面升高高度h的乘积,即V+V=△hS,
塑料块排开水的体积V=
F
ρg
=
4N
103kg/m3×10N/kg
=4×10-4m3=400cm3
则容器的横截面积S=
V+V
△h
=
1400cm3+400cm3
12cm
=150cm2,故A错误;
(2)当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧秤示数为4牛,可以知道塑料块的重力G=4N,体积V=10cm×50cm2=500cm3=5×10-4m3,所以,塑料块的密度ρ=
G
gV
=
4N
10N/kg×5×10?4m3
=0.8×103kg/m3,故B错误;
(3)根据图象,当所加水的体积至1400厘米3时,△H=12cm,弹簧秤示数恰为零,F=4N.
塑料块浸入水中的高度h1=
F
ρgS
=
4N
103kg/m3×10N/kg×0.005m2
=0.08m=8cm
塑料块下面新加入水的深度h2=12cm-8cm=4cm
当弹簧测力计的拉力为F=1N时,弹簧向下伸长1cm,即塑料块下新加入水的深度h3=3cm
塑料块受的浮力F=G-F=4N-1N=3N.
此时塑料块浸入水中的高度h4=
F
ρgS
=
3N
103kg/m3×10N/kg×0.005m2 
=0.06m=6cm
此时水面升高的高度△h1=3cm+6cm=9cm
故C正确;
(4)当浮力F=2N时,弹簧测力计的拉力F=G-F=4N-2N=2N,这时弹簧向下伸长2cm,即塑料块下新加入水的深度h5=2cm
此时塑料块浸入水中的高度h6=
F
ρgS
=
2N
103kg/m3×10N/kg×0.005m2
=0.04m=4cm
水面升高的高度△h2=2cm+4cm=6cm
根据图象可以知道,当水面升高△h2=6cm时,加水的体积为700cm3,故D错误.
故选C
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