全浸入水中时,弹簧测力计的示数为 4N,此时圆柱体所受浮力 F 浮=G-F 拉 =12N-4N=8N,故 C 选项说法正确;根据浮力公式 F 浮=ρ 水gV 排可得,圆柱体的体积 V=V 排==F浮ρ水g=8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10-4m3,圆柱体的质量 m=G/g=12N/10N/kg=1.2kg,圆柱体的密度 ρ=m/V=1.2kg/(8×10^-4m^3)=1.5×103kg/m3,故 D 选项说法正确。
阿基米德原理是物理学中关于浮力的重要理论,它指出任何物体在液体中都会受到一个大小等于物体所排开液体重量的向上的浮力。题目中的各个选择题均围绕这一原理展开。在第一题中,通过比较甲乙两球排开液体的重力来判断浮力大小,得出结论:浮力相等。第二题中,通过比较鸡蛋在不同状态下排开水的体积,推断出浮力变化和鸡蛋密度的变化。第三题通过鸡蛋在不同浓度盐水中状态的变化,判断盐水密度与浮力的关系。第四题利用浮力公式 F 浮=G 排=m 排g,计算铁球在酒精和水中排开液体的质量,得出溢出水的质量大于酒精的质量。第五题中,物体的密度小于酒精,所以在酒精中会漂浮,通过比例关系计算出物体在酒精中的体积占比。第六题结合浮力、重力和液体压强的知识,分析弹簧测力计示数变化,从而得到物体的重力、最大浮力以及密度。
这些题目涵盖了浮力的基本概念、阿基米德原理的应用、浮力与物体密度和液体密度的关系、以及浮力与重力的平衡。在教学中,应注重让学生理解浮力的定义,掌握浮力计算的方法,并能够运用浮力原理解决实际问题。同时,通过实例分析,学生应能认识到物体在不同液体中浮沉状态的差异,以及物体的密度对浮力的影响。