Question

放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器重4N，底面積為100cm²，彈簧測力計(jì)的掛鉤上掛著重為10N的物塊．現(xiàn)將物塊浸沒在水中，容器內(nèi)水面由16cm上升到20cm．（g取10N/kg） 
求：
（1）物塊的密度；
（2）物塊受到的浮力大�。�
（3）物塊浸沒水中后，容器對桌面的壓強(qiáng)．

Answer 1

（1）物體的質(zhì)量是：m=

G

g

=

10N

10N/kg

=1kg，
物體的體積等于排開水的體積，即V=Sh=100×10^-4m²×0.04m=0.4×10^-3m³
所以物體密度ρ=

m

V

=

1kg

0.4×10-3m3

=2.5×10³kg/m³，
（2）因排開水的體積為V=0.4×10^-3m³
則物體的浮力：F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.4×10^-3m³=4N．
（3）以容器、水以及物體作為整體研究，受力平衡，桌面受到的壓力大小為F_總=F_浮+G_容器+G_水
容器內(nèi)水的重力G_水=mg=ρVg=ρShg=1000kg/m³×100×10^-4m²×0.16m×10N/kg=16N，
所以物塊浸沒水中后，容器對桌面的壓強(qiáng)：P=

F

S

=

F總

S

=

G容+F浮+G水

S

=

24N

100×10-4m2

=2.4×10³Pa．
答：（1）物體的密度為2.5×10³kg/m³；
（2）物塊受到的浮力為4N；
（3）物塊浸沒水中后，容器對桌面的壓強(qiáng)為2.4×10³Pa．