Question

如圖所示，一大燒杯內(nèi)裝滿水后，水深20cm，燒杯和水總重為20N．現(xiàn)有一邊長為10cm正方體木塊，將它輕輕放在燒杯中，測得溢出的水重為6N． 求：
①木塊的重力；
②木塊的密度；
③試分析說明放入木塊前后，燒杯對水平桌面的壓強是否變化？（g=10N/㎏）

Answer 1

【答案】分析：①知道溢出水（木塊排開水）的體積，利用密度公式和重力公式求木塊排開水的重力，再根據(jù)阿基米德原理求木塊受到的浮力；
②知道正方體的邊長求出木塊的體積；根據(jù)漂浮條件求出木塊重，再利用密度公式和重力公式求出木塊的質(zhì)量；最后利用密度公式求木塊的密度；
③杯子放在水平桌面上，杯子對水平桌面的壓強跟杯子以及杯子中物體的重有關(guān)，比較物塊放入杯子前后總重的變化即可得到答案．
解答：解：①根據(jù)阿基米德壓力可得：
木塊受到的浮力F_浮=G_排=m_排g=6N；
②木塊的體積：
V_木=（0.1m）³=1×10^-3m³，
∵木塊漂浮，
∴G_木=F_浮=6N，
∵G_木=m_木g=ρ_木v_木g，
∴木塊的密度：
ρ_木===0.6×10³kg/m³；
③∵放入木塊后，木塊、剩余水、杯子的總重和放入物塊之前杯子和水的總重是相同的，
∴對水平桌面的壓力不變，
又∵杯子的底面積不變，即受力面積不變，
∴根據(jù)p=可知，燒杯對水平桌面的壓強不變．
答：①木塊的重力為6N；
②木塊的密度為0.6×10³kg/m³；
③燒杯對水平桌面的壓強不變．
點評：本題考查了學(xué)生對密度公式、重力公式、阿基米德原理和壓強公式的掌握和運用，雖難度不大，但知識點多、綜合性強，有一定難度．