Question

（2010?香坊區(qū)一模）物理興趣小組同學(xué)對物體的浮沉條件進(jìn)行研究，在一個(gè)圓柱形薄壁玻璃容器底部，放一個(gè)邊長為10cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（始終未溢出）．通過測量容器中水的深度h，分別計(jì)算出該物塊所受到的浮力F_浮，并繪制了如圖所示的圖象．分析圖象可知，在不斷往容器中倒水深度逐漸增加的過程中，物塊受到浮力的變化規(guī)律是

水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中，物塊受到的浮力越來越大；當(dāng)水的深度增大到8cm后，物塊受到的浮力不再發(fā)生變化

，當(dāng)物塊靜止時(shí)，水對物塊底部的壓強(qiáng)是

800Pa

，物塊的密度是

0.8×10³kg/m³

．（g=10N/kg）

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；
（2）當(dāng)物塊靜止時(shí)，物體處于漂浮狀態(tài)，由圖象可得物體受到的浮力，而F_浮=ρgV_排可求出物體排開水的體積，然后可知浸入水的深度h₁，再利用液體壓強(qiáng)的公式p=ρgh可計(jì)算出水對物塊底部的壓強(qiáng)．
（3）物體處于漂浮狀態(tài)，由圖象可得物體受到的浮力，而F_浮=G，可求物體重；再求出物體體積，利用重力公式和密度公式ρ=

m

V

算出物體的密度．

解答：解：（1）由圖象可知：水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中，物塊受到的浮力越來越大；當(dāng)水的深度增大到8cm后，物塊受到的浮力不再發(fā)生變化，物塊沒有全浸入，所以物塊處于漂浮狀態(tài)；
（2）當(dāng)物塊靜止時(shí)，物體處于漂浮狀態(tài)，由圖象可知，G=F_浮=8N，F(xiàn)_浮=ρgV_排可得V_排=

F浮

ρg

=

8N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=8×10^-4m³，
則浸入水的深度h₁=

V排

S

=

8×10-4m3

1×10-2m2

=0.08m，
水對物塊底部的壓強(qiáng)p=ρgh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.08m=800Pa．
（3）由圖象可知，G=F_浮=8N，
物塊的體積：
V=10cm×10cm×10cm=1×10^-3m³，
物塊的密度：
ρ=

m

V

=

G g

V

=

8N 10N/kg

1×10-3m3

=0.8×10³kg/m³．
故答案為：水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中，物塊受到的浮力越來越大；當(dāng)水的深度增大到8cm后，物塊受到的浮力不再發(fā)生變化；800Pa；0.8×10³kg/m³．

點(diǎn)評：看懂圖象是學(xué)習(xí)物理的一項(xiàng)基本能力；計(jì)算物體密度的公式是ρ=

m

V

，液體壓強(qiáng)的公式是p=ρgh，壓強(qiáng)的通用公式是p=

F

S

，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是對木塊進(jìn)行受力分析，解題過程中要注意單位的統(tǒng)一．