Question

【題目】用細線豎直拉著一長方體物體，將物塊從盛水的燒杯上方緩慢下降直至完全浸沒水中，物塊下降過程中，所受浮力F隨下降高度h的變化關系如圖所示，求：
（1）物塊的重力；
（2）物塊受到的最大浮力；
（3）當物塊剛好完全浸沒時，物塊下表面受到水的壓強．

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖象可知，當h=0時，彈簧測力計示數為10N，此時物塊處于空氣中，根據二力平衡條件可知，物塊的重力：G=F拉=10N；

答：物塊的重力為10N；

（2）解：由于物體完全浸沒后排開水的體積不再改變，受到的浮力不再改變，

則物塊受到的最大浮力：F浮=G﹣F=10N﹣4N=6N；

答：物塊受到的最大浮力為6N；

（3）解：物塊剛浸沒時下表面距水面距離：h=7cm﹣3cm=4cm=0.04m；

物塊下表面受到水的壓強：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa；

答：當物塊剛好完全浸沒時，物塊下表面受到水的壓強為400Pa．

【解析】為了便于分析，給線段標上A、B、C、D四個點，如下圖，根據圖象分析如下：

；（1）由圖可知AB段物塊未浸入液體，測力計的示數即為物塊的重力，所以從圖中可讀出物塊的重力大小．（2）由圖象CD段可知物體完全浸沒后排開水的體積不再改變，受到的浮力不再改變，根據F浮=G﹣F可求得物塊受到的浮力．（3）下降高度3cm時，下表面接觸水面，下降7cm時，物塊剛好浸沒水中，這時水面上升，物塊下表面距水面距離是4cm，由p=ρgh可計算，下表面受到水的壓強．

【考點精析】本題主要考查了液體的壓強的計算和浮力大小的計算的相關知識點，需要掌握液體內部壓強的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點到液面的距離；浮力的公式為：F浮= G排 =ρ液gv排才能正確解答此題．