Question

【題目】將邊長為10cm的立方體物塊放入圓柱形容器底部，如圖1所示．逐漸向容器內倒入水（水未溢出），測量容器內水的深度h，分別計算出該物塊對應受到的浮力F浮 ， 并繪制了如圖2所示的F﹣h圖象．請你解答下列問題：

（1）當h=12cm時，根據圖象可判斷物塊處于（選填“漂浮”、“懸浮”或“沉底”）狀態．
（2）當h=12cm時，求水對容器底部的壓強．
（3）求該物塊的密度是多少kg/m3 ．

Answer 1

【答案】
（1）漂浮
（2）解：水深增至12cm后，容器底受到的壓強：

p1=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa

（3）解：據（1）可知，G=F浮=8N，

物塊的體積V=10cm×10cm×10cm=1×10﹣3m3，

物塊的密度ρ= = = = =0.8×103kg/m3

【解析】解：（1）由圖象可知，水的深度從h=8cm以后物體受到的浮力8N不再發生變化，所以從物體浸入水中深度為8cm及以后變深的過程中，物體處于漂浮狀態，故當h=12cm時，根據圖象可判斷物塊處于漂浮狀態，且此時的浮力等于自身的重力，即F浮=G=8N；
【考點精析】本題主要考查了液體的壓強的計算和物體的浮沉條件及其應用的相關知識點，需要掌握液體內部壓強的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點到液面的距離；物體的浮沉條件：浸沒在液體中的物體 F浮＞G 時上浮，F浮 = G 時懸浮，F浮 ＜G 時下沉．物體浮沉條件的應用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計（密度計的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無單位．）才能正確解答此題．