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如图所示,一个体积为V重为G的金属圆柱体挂在弹簧测力计上(圆柱体底面与水面平行),手提弹簧测力计使圆柱体浸入水中处于静止状态.圆柱体上底面受到水向下的压力为F1,圆柱体下底
更新时间:2024-04-26 19:44:01
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问题描述:

如图所示,一个体积为V重为G的金属圆柱体挂在弹簧测力计上(圆柱体底面与水面平行),手提弹簧测力计使圆柱体浸入水中处于静止状态.圆柱体上底面受到水向下的压力为F1,圆柱体下底面受到水向上的压力为F2,圆柱体受到的浮力为F浮,测力计的拉力为T,则下列表达式正确的是()

A.T+F2=G+F1

B.F1、F2和T三者的合力与G大小相等、方向相同

C.F2-F1=ρ水gV

D.F2=G+F1

崔立民回答:
  金属圆柱体受力如图一所示,在重力G,拉力T,浮力F浮作用下金属圆柱体处于平衡状态,   而F浮=F2-F1,F1、F2和T三者的合力与G大小相等、方向相反,故B错;   由平衡条件得:T+F浮=G----------------①   金属圆柱体受到的浮力F浮=ρ水gV   设金属圆柱体底面积为S,高为h,上下底面距水面的距离分别为h1、h2,如图二所示.   圆柱体上底面受到水向下的压力F1=P1S=ρ水gh1S,   下底面受到水向上的压力F2=P2S=ρ水gh2S,   F2-F1=ρ水gh2S-ρ水gh2S=ρ水ghS=ρ水gV=F浮.   即F2-F1=F浮=ρ水gV-----------②   把②代入①得T+F2-F1=G,T+F2=G+F1-------------③   由①②③知AC正确、D错.   故选AC.
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