如图所示，一底面积为
的圆柱体静止在水平桌面上。用弹簧测力计挂着此圆柱体从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，烧杯中原来水的深度为 20cm。圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，整个过程所用时间为 10s。如图是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 变化的图像。（取 g=10N/kg）求：
（1）圆柱体未浸入水中时，烧杯底部受到水的压强是多少_____？
（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是多少____？
（3）圆柱体的体积是多少____？
（4）圆柱体的密度是多少_____？
答案
2000Pa 4N 4×10-4m3 3×103kg/m3
【解析】
（1）看清弹簧测力计的分度值和量程，然后根据指针位置即可读数；
（2）根据p=ρgh可求烧杯底部受到水的压强；
（3）分析图象CD段，物体全部浸没水中，对物体受力分析求其受到的浮力；
（4）圆柱体全部浸没时，根据阿基米德原理得到排开水的体积，V物=V排；由公式G=mg求出质量，再由密度的公式得到圆柱体的密度。
【详解】
（1）圆柱体未浸入水中，水的深度是h=20cm=0.2m，
烧杯底部受到水的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa；
（2）从图1中得到弹簧测力计的分度值1N，指针的位置在12N处，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体在空气中，根据二力平衡条件可知，G=F示=12N；从h=14cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，圆柱体受到的浮力：F浮=G-F示=12N-8N=4N；
（3）圆柱体全部浸入水中，圆柱体的体积：
；
（4）圆柱体的质量：
，
圆柱体的密度：
。
答：（1）圆柱体未浸入水中时，烧杯底部受到水的压强是2000Pa；
（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是4N；
（3）圆柱体的体积是4×10-4m3；
（4）圆柱体的密度是3×103kg/m3。
