Question

【題目】某物理興趣小組同學(xué)對物體的浮沉條件進行研究，在一個重為4N，底面積為200cm2的圓柱形薄壁玻璃容器底部，放一個邊長為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，分別計算出該物塊所受到的浮力F浮，并繪制了如圖所示的圖象．請你解答下列問題（g取10N/kg）．

（1）分析圖象可知，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 ，當(dāng)水深增至8cm后，物塊處于 （選填“漂浮”“懸浮”或“下沉”）狀態(tài)．

（2）物塊的密度是多少？

（3）將物塊取出后，若容器中水的重力為20N，此時容器對水平桌面的壓強是多少？

Answer 1

【答案】（1）大；漂��；

（2）密度為0.8×103kg/m3；

（3）容器對水平桌面的壓強是1200Pa

【解析】

試題分析：（1）由圖可知隨著水的深度增大物體受到的浮力變化規(guī)律以及受到的最大浮力，知道正方體的邊長可求體積，根據(jù)阿基米德原理求出木塊完全浸沒時受到的浮力，然后與木塊受到的最大浮力相比較確定當(dāng)水深增至8cm后木塊的狀態(tài)；

（2）物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg和ρ=求出木塊的密度；

（3）將物塊取出后，容器對水平桌面的壓力等于水和容器的重力之和，根據(jù)p=求出容器對水平桌面的壓強．

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)水深增至8cm后，受到的浮力8N，

木塊的體積：

V=L3=（10cm）3=1000cm3=1×10﹣3m3，

木塊浸沒時受到的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N＞8N，

所以，木塊處于漂浮狀態(tài)；

（2）因物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，

所以，木塊的重力：

G=F浮′=8N，

木塊的密度：

ρ====0.8×103kg/m3；

（3）容器對桌面的壓力：

F=G水+G容=20N+4N=24N，

容器對桌面的壓強：

p===1200Pa．

答：（1）大；漂��；

（2）密度為0.8×103kg/m3；

（3）容器對水平桌面的壓強是1200Pa．