Question

【題目】如圖甲，一實(shí)心長(zhǎng)方體G沿豎直方向以0.2m/s的速度勻速上升的情景，圖乙是G從水底上升到水面之后這個(gè)過程細(xì)繩對(duì)G的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象（水的密度為ρ水=1.0×103kg/m3）．求：
（1）長(zhǎng)方體G浸沒在水中時(shí)受到的浮力；
（2）長(zhǎng)方體G的密度；
（3）長(zhǎng)方體在水底時(shí)，水底受到水的壓強(qiáng)．

Answer 1

【答案】
（1）解：長(zhǎng)方體G浸沒在水中時(shí)受到的浮力：

F浮=G﹣F1=18N﹣8N=10N；

答：長(zhǎng)方體G浸沒在水中時(shí)受到的浮力為10N

（2）解：根據(jù)G=mg，物體G的質(zhì)量：

m= 1.8kg，

物體G的體積：

V=V排= =1×10﹣3 m3；

物體G的密度：

ρ= =1.8×103kg/m3；

答：長(zhǎng)方體G的密度為1.8×103kg/m3

（3）解：物體從水底上升到C后開始脫離水面，由圖知，經(jīng)歷的時(shí)間t=15s，水的深度：

h=Vt=0.2m/s×15s=3m，

水底受到水的壓強(qiáng)：

P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa．

答：長(zhǎng)方體在水底時(shí)，水底受到水的壓強(qiáng)為3×104Pa．

【解析】圖乙是G從水底上升到水面之后這個(gè)過程細(xì)繩對(duì)G的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象，AB段拉力大小不變，根據(jù)拉力F=G﹣F浮 ， 浮力不變，即物體浸沒在水中向上運(yùn)動(dòng)，從圖象可以看出物體浸沒在水中拉力F1 ， BC段表示拉力逐漸變大，由F=G﹣F浮 ， 表示浮力逐漸變小，即排開水的體積逐漸變小，即表示物體露出水面的過程； 從C點(diǎn)開始，拉力大小不變，表示物體開始脫離水面，此時(shí)物體受到的拉力等于重力．（1）根據(jù)F浮=G﹣F1=求長(zhǎng)方體G浸沒在水中時(shí)受到的浮力：（2）由G=mg求物體的質(zhì)量，根據(jù)阿基米德原理求物體排開水的體積即物體的體積，根據(jù)密度公式求密度；（3）由圖可判斷物體從水底上升到C后開始脫離水面，由圖知經(jīng)歷的時(shí)間t，根據(jù)h=Vt求水的深度，根據(jù)P=ρgh求水底受到水的壓強(qiáng)．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解密度的計(jì)算(密度公式：ρ = m/v)，還要掌握液體的壓強(qiáng)的計(jì)算(液體內(nèi)部壓強(qiáng)的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強(qiáng)單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點(diǎn)到液面的距離)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．