如图甲所示，一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm2的圆柱体，水平桌面上放置底面积为100cm2 ，质量为500g的圆筒，简内装有30cm深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐漫入液体中，弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图乙所示（圆筒的厚度忽略不计，圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出，g取10N/kg）。

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1. 如图甲所示，一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm²的圆柱体，水平桌面上放置底面积为100cm² ，质量为500g的圆筒，简内装有30cm深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐漫入液体中，弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图乙所示（圆筒的厚度忽略不计，圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出，g取10N/kg）。

(1) 圆柱体宗全浸没时受到液体的浮力；

(2) 筒内液体密度；

(3) 当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强。

【考点】

压强的大小及其计算; 阿基米德原理; 浮力大小的计算;

【答案】

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解答题困难

1. 有一底面积为200cm的圆柱形平底容器，容器和水的总重为100N；用一轻质细绳(不计粗细和重力)将一高为3cm圆柱体M挂在弹簧测力计上，此时弹簧测力计的示数为24N，如图甲所示；让圆柱体M从其底端距水面5cm处沿竖直方向向下运动，后缓慢浸入水中直至浸没，此时弹簧测力计的示数为16N，如图乙所示；然后将轻质细绳剪断，如图丙所示(不考虑阻力，且水未溢出)。求：

(1) 圆柱体M的密度；

(2) 运动至下降到12cm时(未触碰到容器底部)，请画出弹簧示数F与圆柱体M下降高度h的示意图(要求标出关键数据)：

(3) 圆柱形平底容器处于图丙所示状态时比处于图乙所示状态时，对水平桌面的压强增加了多少?

解答题普通

2. 小温关注到某视频中正在推销破窗神器，如图所示。该破窗神器主要应用于汽车意外落水的情况。已知某汽车总重为1.5吨，汽车体积为4立方米，车窗钢化玻璃所能承受的最大压强为1.2×10⁶帕。（水的密度取1.0×10³千克/立方米）

(1) 汽车落水后，在水未充满车内空间前，车门往往很难打开是因为。

(2) 该破窗神器使用时，按下按钮，弹片瞬间弹出的力可达200牛，弹片与车窗的接触面积约为0.5平方厘米，请通过计算说明该破窗神器是否有效。

(3) 汽车刚落水时漂浮在水面上，之后会不断进水直至完全浸没，最终沉入水底。若汽车落水后，水以每秒10千克的速度渗入车内，不计乘客质量，则汽车落水后的黄金救援时间（从落水到完全浸没）是多长？

解答题普通

3. 如图甲所示，一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm²的圆柱体，水平桌面上放置底面积为100cm² ，质量为500g的圆筒，简内装有30cm深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐漫入液体中，弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图乙所示（圆筒的厚度忽略不计，圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出，g取10N/kg）。

求：

(1) 圆柱体完全浸没时受到液体的浮力；

(2) 筒内液体密度；

(3) 当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强。

解答题困难