Question

【題目】物理興趣小組同學對物體的浮沉條件進行研究，在一個重4N底面積為200cm2的圓柱形薄壁玻璃容器底部，放一個邊長為10cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（始終未溢出）。通過測量容器中水的深度h，分別計算出該物塊所受到的浮力F，并繪制了如圖所示的水深h與所受浮力F的圖像，請解答下列問題。

(1)通過分析圖像，判斷當水深增至8cm后，物塊所處的狀態？

(2)物塊的重力是多少？

(3)物塊的密度是多少？

(4)將物塊取出后，若容器中水的重力為20N，此時容器對水平桌面的壓強是多少？

Answer 1

【答案】(1)漂浮；(2)8N；(3)0.8×103kg/m3；(4)1.2×103Pa

【解析】

(1)由圖象可知：水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中，物塊受到的浮力越來越大；水的深度增大到8cm后，物塊受到的浮力不再發生變化，所以物塊處于漂浮狀態。

(2)因為物體漂浮，所以浮力等于重力，由圖象可知

G=F浮=8N

(3)物塊的體積

V=10cm×10cm×10cm=1×10-3m3

物塊的密度

ρ==0.8

(4)容器對桌面的壓力

F=G水+G容器=20N+4N=24N

容器對桌面的壓強

p===1200Pa

答：(1)當水深增至8cm后，物塊處于漂浮；

(2)物塊的重力是8N；

(3)物塊的密度是0.8；

(4)將物塊取出后容器對水平桌面的壓強是1200Pa。