Question

【題目】用彈簧測力計懸掛一實心物塊，物塊下表面與水面剛好接觸，如圖甲所示。由此處勻速下放物塊，直至浸沒于水中并繼續勻速下放（物塊始終未與容器接觸）。物塊下放過程中，彈簧測力計示數F與物塊下表面浸入水中的深度h的關系如圖乙所示。（g＝10N/kg）求：

(1)物塊完全浸沒在水中受到的浮力；

(2)物塊的密度；

(3)從物塊剛好浸沒水中到h＝8cm過程中，水對物塊下表面的壓強變化了多少Pa？

Answer 1

【答案】(1) 4N；(2) 2×103kg/m3；(3) 400Pa。

【解析】

由圖像可知，彈簧測力計的最大示數F最大＝8N，此時物塊未浸入水中，則物塊重力

G＝F最大＝8N

物塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數F示＝4N，則物塊完全浸沒在水中受到的浮力

(2)由F浮＝ρ水gV排得物塊的體積

物塊的質量

物塊的密度為

(3)由圖乙可知，h1＝4cm時物塊剛好浸沒水中，從物塊剛好浸沒水中到h2＝8cm過程中，

物塊下表面所處深度的變化量

Δh＝h2﹣h1＝8cm﹣4cm＝4cm＝0.04m

水對物塊下表面的壓強變化量

△p＝ρ水g△h＝1×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝400Pa

答：(1)物塊完全浸沒在水中受到的浮力為4N；

(2)物塊的密度2×103kg/m3；

(3)從物塊剛好浸沒水中到h＝8cm過程中，水對物塊下表面的壓強變化了400Pa。