Question

7．如圖甲所示，是物理興趣小組同學(xué)對(duì)物體的浮沉條件進(jìn)行研究，先將一個(gè)底面積為100cm²，高為8cm的實(shí)心物塊放置在玻璃容器的底部，然后逐漸向容器中倒水（水始終未溢出）．他們通過測(cè)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，并繪制了如圖乙所示的圖象，則下列說法中正確的是（　�。�

• A． 當(dāng)物塊受到的浮力為6N時(shí)，物塊處于懸浮狀
• B． 當(dāng)容器中水的深度達(dá)到10cm時(shí)，物塊下表面受到水的壓力為6N
• C． 當(dāng)容器中水的深度達(dá)到10cm時(shí)，物塊浸入水中的深度是6cm
• D． 物塊的密度是0.75×10⁷kg/m³

Answer 1

分析 （1）物塊的高為8cm，水的深度增大到6cm后，物塊沒有全浸入，物塊受到的浮力不再發(fā)生變化，說明物塊漂浮；
根據(jù)物體漂浮時(shí)浮力與重力相等的特點(diǎn)得出物體所處狀態(tài)；
（2）由于物塊的高為8cm，水的深度增大到6cm后物塊就處于漂浮狀態(tài)；水的深度增大到10cm后，則根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知物塊下表面受到水的壓力；
（3）由于水的深度增大到6cm后物塊就處于漂浮狀態(tài)；物塊浸入水中的深度是6cm，水的深度增大到10cm后，物塊仍處于漂浮狀態(tài)，物塊浸入水中的深度不變；
與重力相等的特點(diǎn)得出
（4）根據(jù)物塊的高度和浸入水中的深度求出物塊的體積與排開水的體積之比；利用F_浮=ρ_水gV_排

解答 解：A、水的深度增大到6cm后，物塊受到的浮力不再發(fā)生變化，物塊沒有全浸入，所以物塊處于漂浮狀態(tài)；故A錯(cuò)誤；
B、由于物塊的高為8cm，水的深度增大到6cm后物塊受到的浮力不再發(fā)生變化，物塊沒有全浸入，所以物塊處于漂浮狀態(tài)；
水的深度增大到10cm后，物塊就處于漂浮狀態(tài)；由此可知：則根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知物塊下表面受到水的壓力與浮力相等，所以物塊下表面受到水的壓力為6N；故B正確；
C、由于水的深度增大到6cm后物塊就處于漂浮狀態(tài)；物塊浸入水中的深度是6cm，水的深度增大到10cm后，物塊仍處于漂浮狀態(tài)，物塊浸入水中的深度不變，為6cm，故C正確；
D、排開水的體積與物塊的體積之比：$\frac{{V}_{排}}{{V}_{物}}$=$\frac{{Sh}_{浸}}{S{h}_{物}}$=$\frac{{h}_{浸}}{{h}_{物}}$=$\frac{6cm}{8cm}$=$\frac{3}{4}$，
物塊漂浮，則G_排=G_物；
由F_浮=ρ_水gV_排和G=ρ_物gV_物可得：
ρ_水gV_排=ρ_物gV_物，
所以，物體的密度ρ_物=$\frac{{V}_{排}}{{V}_{物}}$ρ_水=$\frac{3}{4}$×1×10³kg/m³=0.75×10³kg/m³；故D錯(cuò)誤．
故選BC．

點(diǎn)評(píng) 閱讀圖象，從中獲取有用的數(shù)據(jù)是本題解決的關(guān)鍵．其中通過比較水深與物塊邊長判斷物塊的浮沉狀況，決定了能否順利求出物塊的密度，值得我們學(xué)習(xí)與借鑒．此題難點(diǎn)是計(jì)算排開水的體積與物塊的體積．