Question

17．如圖所示，底面積為100cm²的圓柱形裝水容器放在電子臺秤上，臺秤的示數(shù)為3kg，然后將一實(shí)心物塊用細(xì)線懸掛在彈簧測力計上，當(dāng)物塊浸沒在裝水的容器中時，容器中水的深度由10cm上升到15cm（取g=10N/kg）
（1）此時彈簧測力計的示數(shù)為2N；
（2）物塊還沒有放入水中時，裝水容器對電子臺秤的壓強(qiáng)是3000Pa；
（3）當(dāng)物塊浸沒在水中時，物塊受到的浮力為5N；物塊的密度為1.4×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）從圖中直接讀出彈簧測力計的示數(shù)；
（2）知道臺秤的示數(shù)，利用F=G=mg求裝水容器對電子臺秤的壓力，再利用壓強(qiáng)定義式求裝水容器對電子臺秤的壓強(qiáng)；
（2）求出排開水的體積（物塊的體積），利用阿基米德原理求物塊受到的浮力；
物塊浸沒水后物塊受到的拉力（彈簧測力計的示數(shù)）加上浮力等于物塊的重力，據(jù)此求物塊的重力，利用m=$\frac{G}{g}$求物塊的質(zhì)量，再利用密度公式求物塊的密度．

解答 解：（1）由圖知彈簧測力計的示數(shù)：F_拉=2N，
（2）裝水容器對電子臺秤的壓力：
F=G=mg=3kg×10N/kg=30N，
裝水容器對電子臺秤的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{30N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3000Pa；
（3）物塊浸沒水中排開水的體積（物塊的體積）：
V_排=V=100cm²×（15cm-10cm）=500cm³=5×10^-4m³，
物塊受到的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×5×10^-4m³×10N/kg=5N；
物塊浸沒水后，物塊的重力等于物塊受到的拉力（彈簧測力計的示數(shù)）加上浮力，
即：G=F_浮+F_拉=5N+2N=7N，
物塊的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{7N}{10N/kg}$=0.7kg，
物塊的密度：
ρ_物=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.7kg}{5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.4×10³kg/m³．
故答案為：（1）2；（2）3000；（3）5；1.4×10³．

點(diǎn)評 本題為力學(xué)綜合題，考查了學(xué)生對重力公式、密度公式、阿基米德原理、壓強(qiáng)定義式的掌握和運(yùn)用，注意物體浸沒水中后排開水的體積等于物體的體積．