题目内容
底面积为2×10-2米2的薄壁圆柱形容器内装有深度为0.2米的水，放在水平地面上，现将质量为0.5千克，体积为1×10-3米3的物块轻轻放入装水的容器中（无水溢出）．（1）求物块的密度 ρ．
（2）物块在水中静止时所受到的浮力F浮．
（3）放入物块后水对容器底部的压强P．
【答案】分析：（1）已知物块的质量和体积，根据密度公式求出物块的密度；
（2）根据物体的浮沉条件可知，当物体的密度小于液体密度时，物体漂浮，根据浮沉条件和G=mg求出物块在水中静止时所受到的浮力；
（3）根据阿基米德原理求出物体排开液体的体积，再根据体积公式求出液面上升的高度，再根据液体压强公式求出放入物块后水对容器底部的压强．
解答：解：（1）物块的密度 ρ物=
=
=0.5×103kg/m3；
（2）∵ρ物＜ρ液，
∴物体漂浮，
∴F浮=G物=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N；
（3）根据F浮=ρgV排可得：
物体排开液体的体积V排=
，
液体上升的高度△h=
=
，
放入物块后水对容器底部的压强：
p=ρg（h+△h）=ρg（h+
）
=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×（0.2m+
）=2205Pa．
答：（1）求物块的密度为0.5×103kg/m3；
（2）物块在水中静止时所受到的浮力4.9N；
（3）放入物块后水对容器底部的压强2205Pa．
点评：本题考查压强和液体压强的计算，本题的关键是求出水升高的高度，这也是本题的难点．
（2）根据物体的浮沉条件可知，当物体的密度小于液体密度时，物体漂浮，根据浮沉条件和G=mg求出物块在水中静止时所受到的浮力；
（3）根据阿基米德原理求出物体排开液体的体积，再根据体积公式求出液面上升的高度，再根据液体压强公式求出放入物块后水对容器底部的压强．
解答：解：（1）物块的密度 ρ物=
==0.5×103kg/m3；（2）∵ρ物＜ρ液，
∴物体漂浮，
∴F浮=G物=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N；
（3）根据F浮=ρgV排可得：
物体排开液体的体积V排=
，液体上升的高度△h=
=，放入物块后水对容器底部的压强：
p=ρg（h+△h）=ρg（h+
）=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×（0.2m+
）=2205Pa．答：（1）求物块的密度为0.5×103kg/m3；
（2）物块在水中静止时所受到的浮力4.9N；
（3）放入物块后水对容器底部的压强2205Pa．
点评：本题考查压强和液体压强的计算，本题的关键是求出水升高的高度，这也是本题的难点．
练习册系列答案
相关题目
的体积露出水面．求：
重为10牛、底面积为2×10-2米2的薄壁容器放在水平地面上，内盛0.18米深的水．若在此容器内再放入一密度为0.5×103千克/米3，质量为0.5千克的塑料块，使水面上升0.02米（水未溢出）．求：
（1）塑料块受到的重力；
（2）放入塑料块后静止时，水对容器底部的压强；
（3）现在小张和小李两位同学想计算塑料块静止在水面上时，容器对地面压强的增加量△p．他们的计算过程如下表所示：
请判断：小张的计算过程是______，小李的计算过程是______．
（均选填“正确”或“错误”）
（1）塑料块受到的重力；
（2）放入塑料块后静止时，水对容器底部的压强；
（3）现在小张和小李两位同学想计算塑料块静止在水面上时，容器对地面压强的增加量△p．他们的计算过程如下表所示：
| 计算过程 | |
| 小张 | 容器对地面增加的压力△F就是容器内增加的水的重力△G水，即 △F=△G水=△mg=ρ△vg=1.0×103千克/米3×2×10-2米2×0.02米×9.8牛/千克=3.92牛 则容器对地面压强的增加量△p=△F/s=△G水/s=3.92牛/2×10-2米2=1.96×102帕． |
| 小李 | 容器对地面增加的压力△F就是塑料块的重力G，即 △F=G塑=mg=0.5千克×9.8牛/千克=4.9牛 则容器对地面压强的增加量△p=△F/s=G塑/s=4.9牛/2×10-2米2=2.45×102帕． |
（均选填“正确”或“错误”）
为了探究压力的作用效果与哪些因素有关，某小组同学分别用若干个不同种材料制成的物块如图所示放置在同一海绵上，盛放海绵的玻璃容器上标有间隔距离相等的刻度线．实验时，他们又在物块上施加不同大小的竖直向下的力F，然后仔细观察压力的作用效果，并记录海绵的凹陷程度及有关数据分别如表一、表二所示．
（1）分析比较表一（或表二）中的第二列和第四列（或第三列和第五列）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：压力的作用效果与物块的材料种类______．（选填“有关”或“无关”）
（2）分析比较表一（或表二）中的第二列和第三列（或第四列和第五列）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：______．
（3）请进一步综合分析比较表一、表二中当压力和受力面积都不同时的数据及相关条件，归纳得出的结论：
（a）分析比较______的数据及相关条件，可得出的初步结论是：______．
（b）分析比较______的数据及相关条件，可得出的初步结论是：______．
| 表一（物块均重4牛、底面积为1×10-2米频2） | 表二（物块均重为12牛，底面积为2×10-2米2） | |||||||||
| 物块 | 铜块 | 铜块 | 铝块 | 铝块 | 物块 | 铜块 | 铜块 | 铁块 | 铁块 | |
| 力F（牛） | 4 | 8 | 4 | 8 | 力F（牛） | 4 | 12 | 4 | 12 | |
| 海绵凹陷程度（格） | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 海绵凹陷程度（格） | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | |
（2）分析比较表一（或表二）中的第二列和第三列（或第四列和第五列）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：______．
（3）请进一步综合分析比较表一、表二中当压力和受力面积都不同时的数据及相关条件，归纳得出的结论：
（a）分析比较______的数据及相关条件，可得出的初步结论是：______．
（b）分析比较______的数据及相关条件，可得出的初步结论是：______．