Question

19．如圖所示，小明利用彈簧測(cè)力計(jì)、物塊、水等器材來(lái)做探究實(shí)驗(yàn)．甲圖中一長(zhǎng)方體物塊放在了水平桌面上，已知該物塊的底面積是50cm²．小明用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉著物塊豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示；小明又拉著物塊浸沒(méi)在水中靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丙所示．求：（g取10N/kg）
（1）浸沒(méi)在水中的物塊所受到的浮力；
（2）甲圖中，物塊對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)；
（3）該物塊的密度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可知物體重和浸沒(méi)在水中時(shí)的拉力，根據(jù)稱重法F_浮=G-F求出該物體在水中受到的浮力．
（2）已知物體的重力，此時(shí)物塊對(duì)水平桌面的壓力等于其重力，又知道該物塊的底面積是50cm²．利用p=$\frac{F}{S}$可求得物塊對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)．
（3）已知物體的重力可求得其質(zhì)量，已知浮力可求得其排開(kāi)水的體積，因?yàn)榻�沒(méi)，所以V_排=V，再利用密度公式求解即可．

解答 解：（1）根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可知：G=4N，F(xiàn)=2N，則該物體在水中受到的浮力F_浮=G-F=4N-2N=2N．
（2）甲圖中，物塊對(duì)水平桌面的壓力F=G=4N，
物塊的底面積S=50cm²=5×10^-3m²，
物塊對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{4N}{5×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=800Pa；
（3）物體的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4N}{10N/kg}$=0.4kg，
由F_浮=ρ_水gV_排可得，
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³，
因?yàn)榻�沒(méi)，所以V_排=V=2×10^-4m³，
物塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.4kg}{2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2×10³kg/m³．
答：（1）浸沒(méi)在水中的物塊所受到的浮力為2N；
（2）甲圖中，物塊對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為800Pa；
（3）該物塊的密度為2×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了稱重法和阿基米德原理的應(yīng)用，壓強(qiáng)的計(jì)算，密度的計(jì)算等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，是一道綜合性較強(qiáng)的題目．