Question

【題目】如圖甲所示，圓柱形容器中盛有適量的水，其內底面積為100 cm2。彈簧測力計的下端掛著一個正方體花崗巖，將花崗巖從容器底部開始緩慢向上提起的過程中，彈簧測力計的示數F與花崗巖下底距容器底部的距離h的關系如圖乙所示。(g＝10 N/kg)求：

(1) 在花崗巖未露出水面前所受水的浮力大小____；

(2) 花崗巖的密度_____；

(3) 從開始提起到花崗巖完全離開水面，水對容器底部減小的壓強_____。

Answer 1

【答案】 2N 2.8×103kg/m3 200Pa

【解析】（1）由圖乙知道，花崗巖的重力是：G=5.6N，

花崗巖在未露出水面前彈簧測力計的示數是：F=3.6N，

則花崗巖浸沒在水中時所受水的浮力是：F浮 =G-F=5.6N-3.6N=2N；

（2）由F浮=ρ水gV排知道花崗巖的體積是：V=V排=F浮/ρ水g=2N/1×103kg/m3×10N/kg=2×10-4 m3，

由G=mg知道花崗巖的質量是：m=G/g=5.6N/10N/kg=0.56kg，

所以，花崗巖的密度是：ρ=m/V=056kg/2×104m3=2.8×103 kg/m3；

（3）從開始提到花崗巖完全離開水面時，水面下降的高度是：△h=V排/S容=2×104m3/100×104m2=0.02m，

水對容器底部減小的壓強：△p=ρ水g△h=1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.02m=200Pa