Question

【題目】把一個邊長為10cm的立方體物塊，用細線系著放入底面積為200cm2 ， 重為4N的圓柱形薄壁玻璃容器底部，此時物塊剛好與容器底輕觸，如圖甲所示，然后逐漸向容器內倒入水（水始終未溢出），測量容器內水的深度h，分別計算出該物塊對應受到的浮力F浮 ， 并繪制了如圖乙所示的圖象．請你：
（1）試判斷水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中，細線對物塊的拉力是逐漸增大，還是逐漸減小？
（2）當容器中水的深度為8cm時，水對容器底的壓強是多少Pa？
（3）當容器中水的深度為8cm時，此時物塊受到的浮力是多少N？排開水的體積是多少m3？
（4）當容器中水的深度為8cm時，容器中水的重力為8N，求容器對水平桌面的壓強是多少Pa？

Answer 1

【答案】
（1）由圖象可知：水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中，物塊受到的浮力越來越大，浮力與拉力之和等于重力，故細線對物塊的拉力逐漸減小

答：細線對物塊的拉力是逐漸減小

（2）p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa

答：當容器中水的深度為8cm時，水對容器底的壓強是800Pa

（3）由圖乙知，水的深度為8cm時，此時對應的物塊受到的浮力是8N；

根據F浮=ρ液gV排，則排開水的體積是V排= = =8×10﹣4m3

答: 當容器中水的深度為8cm時，此時物塊受到的浮力是8N；排開水的體積是8×10﹣4m3

（4）由圖乙知，水的深度為8cm時，物塊處于漂浮狀態，細線對物塊無拉力作用，即：F浮=G物=8N；

容器對水平桌面的壓力：F=G水+G物+G容=8N+8N+4N=20N，受力面積：S=200cm2，=0.02m2，

容器對水平桌面的壓強是p= = =1000Pa；

答：當容器中水的深度為8cm時，容器中水的重力為8N，求容器對水平桌面的壓強是1000Pa

【解析】（1）看懂圖象中隨著水的深度的增大物體受到的浮力的變化規律；（2）知道水深，利用p=ρgh計算水對容器底的壓強；（3）利用阿基米德原理公式求解；（4）求出容器對桌面的壓力，然后由壓強公式求出容器對桌面的壓強．