Question

2．物理興趣小組同學(xué)對(duì)物體的浮沉條件進(jìn)行研究，在一個(gè)重為4N，底面積為200cm²的圓柱形薄壁玻璃容器底部，放一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（始終未溢出）．通過(guò)測(cè)量容器中水的深度h，分別計(jì)算出該物塊所受到的浮力F浮，并繪制了如圖2所示的圖象．請(qǐng)你解答下列問(wèn)題（g取10N/kg）．
（1）分析圖象可知，水的深度由0逐漸增加到8cm前的過(guò)程中，物塊受到浮力變大（變大、變小、不變，下同），這一過(guò)程中物塊對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變小．
（2）當(dāng)容器中水深達(dá)到12cm時(shí)，物塊處于什么狀態(tài)漂�。� 此時(shí)物塊受到的浮力為8N．
（3）通過(guò)計(jì)算得出物塊的密度是多少kg/m³？

Answer 1

分析 （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(guī)律，利用公式p=$\frac{F}{S}$判斷物塊對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化；
（2）從圖象看，當(dāng)水深達(dá)到8cm后，物塊的浮力不再增加，比較水深與物塊的邊長(zhǎng)可以看出它此時(shí)的浮沉狀況；然后根據(jù)圖象得出浮力大�。�
（3）確定了物塊漂浮，便可根據(jù)圖中的浮力得出物塊的重力，再利用密度公式即可求出物塊的密度．

解答 解：（1）由圖象可知：水的深度由0逐漸增加到8cm的過(guò)程中，物塊受到的浮力越來(lái)越大；
物塊受到的浮力越來(lái)越大，對(duì)容器底的壓力越來(lái)越小，而受力面積不變，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可知物塊對(duì)容器底部的變�。�
（2）由圖可知，當(dāng)水深增至8cm以后，浮力不再變化，且此時(shí)的水深小于物塊的邊長(zhǎng)10cm，因此，說(shuō)明物塊處于漂浮狀態(tài)；
由圖象可知，此時(shí)物塊受到的浮力F_浮=8N；
（3）因?yàn)槲飰K漂浮，所以G=F_浮=8N，
根據(jù)G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$可得，物塊的密度：ρ_物=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{g{L}^{3}}$=$\frac{8N}{10N/kg×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
故答案為：
（1）變大；變��；
（2）漂浮；8；    
（3）物塊的密度是0.8×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 閱讀圖象，從中獲取有用的數(shù)據(jù)是本題解決的關(guān)鍵．其中通過(guò)比較水深與物塊邊長(zhǎng)判斷物塊的浮沉狀況，決定了能否順利求出物塊的重力與密度，值得我們學(xué)習(xí)與借鑒．