Question

水平桌面上放有一杯子，底面積為100cm²，裝水后的總質(zhì)量為1kg．現(xiàn)將物塊先掛在測力計(jì)下端，如圖，后浸入水中如圖，水沒有溢出．（g取10N/kg，木塊的密度為0.5g/cm³）
（1）物塊A靜止時(shí)，浸入水下體積多大？
（2）此時(shí)燒杯對水平面的壓強(qiáng)是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)彈簧測力計(jì)的分度值讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)稱重法求出木塊受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理求出物體A靜止時(shí)排開水的體積即為浸入水下的體積；
（2）根據(jù)力的平衡可知桌面受到的壓力等于容器和水的重力再加上物體對水向下的壓力，這個(gè)壓力等于物體所受的浮力，最后根據(jù)公式p=求出容器對桌面的壓強(qiáng)．
解答：解：（1）由圖可知，彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N，物體的重力G=3.2N，浸入木塊后彈簧測力計(jì)的示數(shù)F′=2N，
物體受到的浮力：
F_浮=G-F′=3.2N-2N=1.2N，
物塊A靜止時(shí)，浸入水下體積：
V_排===1.2×10^-4m³；
（2）以容器、水以及物體作為整體研究，受力平衡，桌面受到的壓力大小為F_總=F_浮+G_容器+G_水
容器和水的重力：
G=mg=1kg×10N/kg=10N，
物塊浸沒水中后，容器對桌面的壓強(qiáng)：
p====1120Pa．
答：（1）物塊A靜止時(shí)，浸入水下體積為1.2×10^-4m³；
（2）此時(shí)燒杯對水平面的壓強(qiáng)是1120Pa．
點(diǎn)評：本題考查了彈簧測力計(jì)的讀數(shù)、稱重法求浮力、阿基米德原理、重力公式和壓強(qiáng)公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是會對物體A完全浸沒時(shí)對水和容器及物體整體進(jìn)行受力分析得出容器對水平桌面的壓力，計(jì)算過程還要注意單位的換算．