如圖所示，在水平地面上有一個裝有水的圓柱型容器（水的深度不變），一物體浸沒在容器底部（非密合），現用*簧測力計...

問題詳情：

如圖所示，在水平地面上有一個裝有水的圓柱型容器（水的深度不變），一物體浸沒在容器底部（非密合），現用*簧測力計將物體緩慢拉出。*簧測力計的示數為F，物體下表面距容器底的距離為h，F與h的關係如圖所示，求；（g取10N/kg。ρ水＝1.0×l03kg/m）

（1）物體浸沒在水中所受的浮力；

（2）物體的密度；

（3）物體上表面剛出水面時，水對下表面產生的壓強。

【回答】

解：

（1）分析圖象資料可可知：物體A處於浸沒時，*簧測力計的示數為4N，物體離開水面後*簧測力計的示數不變，為12N，則物體重力G＝12N；

所以，物體浸沒在水中所受的浮力：F浮＝G﹣F＝12N﹣4N＝8N；

（2）根據F浮＝ρ液gV排可得，物體的體積：

V＝V排＝＝＝8×10﹣4m3；

由G＝mg得，物體質量：

m＝＝＝1.2kg，

則物體的密度：

ρ＝＝＝1.5×103kg/m3；

（3）由於圓柱形容器中水的深度不變，由圖象資料可知：物體的高度L＝8cm﹣5cm＝3cm＝0.03m，

則物體上表面剛出水面時下表面所處的深度h＝L＝0.03m，

所以水對下表面的壓強為：

p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m＝300Pa。

答：（1）物體浸沒在水中所受的浮力為8N；

（2）物體的密度為1.5×103kg/m3；

（3）物體上表面剛出水面時，水對下表面產生的壓強為300Pa。

【分析】（1）根據圖象可知：物體完全浸沒在水中*簧測力計的示數為4N，物體離開水面後*簧測力計的示數不變，為12N，則此時測力計的示數為物體重力；根據F浮＝G﹣F即可求出浮力；

（2）根據F浮＝ρ液gV排求出物體的體積；然後根據G＝mg求出物體質量，利用ρ＝求出物體的密度；

（3）由於圓柱型容器中水的深度不變，則根據圖象可知物體的高度，由此可知物體上表面剛出水面時下表面所處的深度，然後p＝ρgh可以求出對下表面產生的壓強。

【點評】本題考查阿基米德原理、密度公式、重力公式和稱重法求浮力等，關鍵是知道物體完全浸沒時排開水的體積和物體本身的體積相等，注意水面的深度不變，據此可求出物體的高度。

知識點：壓強和浮力單元測試

題型：計算題