分析:
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)物体在液体中受到的压强与物体浸入液体的深度有关,不知道圆柱体下表面所处的深度,因此,无法计算出压强的大小.
(2)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.
(3)由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,为最大值.
(4)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,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.
解答:
解:A、下降高度3cm时,下表面接触水面,下降7cm时,圆柱体刚好浸没水中,这时水面上升,圆柱体下表面距水面距离不是4cm,而是大于4cm.不知道圆柱体底面积和容器的底面积,不知道圆柱体下表面所处的深度,因此,无法计算出压强的大小,故A选项说法不正确;
B、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,故B选项说法正确;
C、由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力F_浮=G-F=12N-4N=8N.故C选项说法错误;
D、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.
又∵F_浮=ρ_水gV_排
∴V_物=V_排=$\frac {F_浮}{ρ_水g}$=$\frac {8N}{1.0×10_kg/m_×10N/kg}$=8×10_m_,
由公式G=mg可求出物体的质量m=$\frac {G}{g}$=$\frac {12N}{10N/kg}$=1.2kg,
则圆柱体密度ρ_物=$\frac {m}{V_物}$=$\frac {1.2kg}{8×10_m}$=1.5×10_kg/m_.故D选项说法正确.
故选BD.
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、压强的计算等,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.