Question

【題目】將邊長(zhǎng)為10cm的立方體物塊放入圓柱形容器底部，如圖1所示．逐漸向容器內(nèi)倒入水（水未溢出），測(cè)量容器內(nèi)水的深度h，分別計(jì)算出該物塊對(duì)應(yīng)受到的浮力F浮 ， 并繪制了如圖2所示的F﹣h圖象．請(qǐng)你解答下列問(wèn)題：

（1）當(dāng)h=12cm時(shí)，根據(jù)圖象可判斷物塊處于（選填“漂浮”、“懸浮”或“沉底”）狀態(tài)．
（2）當(dāng)h=12cm時(shí)，求水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)．
（3）求該物塊的密度是多少kg/m3 ．

Answer 1

【答案】
（1）漂浮
（2）解：水深增至12cm后，容器底受到的壓強(qiáng)：

p1=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa

（3）解：據(jù)（1）可知，G=F浮=8N，

物塊的體積V=10cm×10cm×10cm=1×10﹣3m3，

物塊的密度ρ= = = = =0.8×103kg/m3

【解析】解：（1）由圖象可知，水的深度從h=8cm以后物體受到的浮力8N不再發(fā)生變化，所以從物體浸入水中深度為8cm及以后變深的過(guò)程中，物體處于漂浮狀態(tài)，故當(dāng)h=12cm時(shí)，根據(jù)圖象可判斷物塊處于漂浮狀態(tài)，且此時(shí)的浮力等于自身的重力，即F浮=G=8N；
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了液體的壓強(qiáng)的計(jì)算和物體的浮沉條件及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握液體內(nèi)部壓強(qiáng)的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強(qiáng)單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點(diǎn)到液面的距離；物體的浮沉條件：浸沒(méi)在液體中的物體 F浮＞G 時(shí)上浮，F(xiàn)浮 = G 時(shí)懸浮，F(xiàn)浮 ＜G 時(shí)下沉．物體浮沉條件的應(yīng)用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計(jì)（密度計(jì)的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無(wú)單位．）才能正確解答此題．