Question

【題目】如圖所示，在容器底部固定乙輕質彈簧，彈簧上端連有一邊長為0.1m的正方體物塊A，當容器中水的深度為20cm時，物塊A有的體積露出水面，此時彈簧恰好處于自然伸長狀態（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．求：

（1）物塊A受到的浮力；

（2）物塊A的密度；

（3）往容器緩慢加水，至物塊A剛好浸沒水中，立即停止加水，彈簧伸長了3cm，此時彈簧對木塊A的作用力F。

Answer 1

【答案】（1）4N（2）0.4×103kg/m3（3）6N

【解析】

（1）物塊A體積為V=（0.1m）3=0.001m3，則V排=V-V露=V-V=V=×0.001m3＝4×10-4m3，物體A受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N；

（2）彈簧恰好處于自然狀態時沒有發生形變，F浮=G，ρ水gV排=ρ物gV，物體A的密度ρ物=ρ水=×1×103kg/m3＝0.4×103kg/m3；

（3）物塊A剛好完全浸沒水中，彈簧的彈力：F=F浮-G=ρ水gV-ρ物gV=1×103kg/m3×10N/kg×10-3m3-0.4×103kg/m3×10N/kg×10-3m3＝6N；

答：（1）物塊A受到的浮力為4N；

（2）物塊A的密度為0.4×103kg/m3；

（3）彈簧對木塊A的作用力F為6N。