Question

【題目】如圖是研究彈簧測力計的示數F與物體A下表面離水面的距離L的關系實驗裝置，其中A是底面積為25cm2的實心均勻圓柱形物體．用彈簧測力計提著物體A，使其緩慢浸入水中（水未溢出），得到F與h的關系圖像如圖中實線所示。

(l)若將物體A放在水平桌面上時對桌面的壓強為多少_________；

(2)浸沒前，物體A逐漸浸入水的過程中，水對容器底部的壓強將_____；（填“變大”“變小”或“不變”）

(3)完全浸沒時，A受到水的浮力為_____N，密度為___kg/m3；

(4)換用另一種未知液體重復上述實驗并繪制出如圖中虛線所示圖像，液體的密度_______？

Answer 1

【答案】 1.2×103Pa 越大 2N 1.5×103kg/m3 0.8×103kg/m3

【解析】壓強的大小及其計算；液體的壓強的特點；阿基米德原理；浮力大小的計算

（1）由圖2可知，物體A的重力G=3N，放在水平桌面對桌面的壓力F=G=3N，p=F/S=3N/25×104m2=1200Pa；

（2）浸沒前，物體A逐漸浸入水的過程中，容器中水的深度不斷增加，由p=ρgh可得，在密度不變時，深度越大，所產生的壓強越大；

（3）當h=0時，彈簧測力計的示數為3N，即物體A的重力G=3N，完全浸沒在水中：F浮 =G-F=3N-1N=2N，完全浸沒在水中：V=V排 =F浮/ρ水g=2N/1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4 m3 ；物體A的質量m=G/g=3N/10N/kg=0.3kg，物體A的密度ρ=m/V=0.3kg/2×104m3=1.5×103 kg/m3 ；

（4）由圖可知，完全浸沒在另一種液體中：F浮 =G-F′=3N/1.4N=1.6N，由F浮 =ρgV排 可得：ρ液 =F浮/gV排=1.6N/10N/kg×2×104m3=0.8×103 kg/m3