Question

【題目】如圖甲所示，一個底面積為75cm2的柱形物體A掛在彈簧測力計下，靜止時彈簧測力計的示數F1=15N；底面積為120cm2且足夠深的柱形容器放在水平桌面上，將物體A放入容器中且與容器底接觸但對容器無壓力，慢慢向容器注水，待液面穩定后物體A上表面到水面的距離h=5cm，如圖乙所示，此時彈簧測力計示數F2=7.5N（忽略繩重和附在物體表面上水的重力，g取10N/kg）。求：

（1）物體A浸沒在水中受到的浮力；

（2）物體A的密度；

（3）將物體A豎直向上提起，直至其上表面露出水面8cm。求物體A提起前后，水對容器底壓強的變化量。

Answer 1

【答案】（1）7.5N；（2）2×103kg/m3；（3）500Pa。

【解析】（1）根據稱重法測量浮力的原理，得浮力為：

；

（2）根據，計算物體的體積為：

根據得物體的密度為：

；

（3）物體的高度為：

所以其上表面露出水面8cm時，物體仍有部分浸在水中；

露出水面部分等于水面下降的體積：

水面下降的高度為：

變化的壓強為：

。