Question

【題目】如圖甲所示，放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器重2N，底面積為100cm2，在容器底部放一圓柱形木塊，木塊的底面積是50cm2，高8cm，然后緩慢向容器中倒水（水始終未溢出）．通過(guò)測(cè)量容器中水的深度h，分別計(jì)算出該木塊所受到的浮力F浮，并繪制了如圖乙所示的圖象，g取10N/kg．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）木塊的重力多大？

（2）木塊的密度是多少？

（3）當(dāng)容器中水的深度h=12cm時(shí)，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)是多少？

Answer 1

【答案】（1）木塊的重力為3N；

（2）木塊的密度是0.75×103kg/m3；

（3）容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為1400Pa

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)物體漂浮時(shí)浮力與重力相等的特點(diǎn)得出物體的重力；

（2）求出物體體積，利用重力公式和密度公式ρ=算出物體的密度；

（3）容器對(duì)桌面的壓力等于容器和水、木塊的總重力，根據(jù)p=求出容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)．

解：（1）水的深度增大到6cm后，物塊受到的浮力不再發(fā)生變化，物塊沒(méi)有全浸入，所以物塊處于漂浮狀態(tài)；

則由圖象可知，物塊處于漂浮狀態(tài)時(shí)G=F浮=3N；

（2）木塊的體積：V=Sh=50×8×10﹣6m3=4×10﹣4m3；

物體的質(zhì)量m===0.3kg；

則ρ===0.75×103kg/m3；

（3）由于木塊漂浮，所以G排=G木；

則容器內(nèi)水和木塊的總重力G=ρ水gV=103kg/m3×10N/kg×100×12×10﹣6m3=12N；

容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)p====1400Pa．

答：（1）木塊的重力為3N；

（2）木塊的密度是0.75×103kg/m3；

（3）容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為1400Pa．