Question

【题目】水平桌面上放置一底面积为100cm2 ， 重为6N的柱形容器，容器内装有20cm深的某液体．将一体积为400cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上，弹簧测力计示数为10N，让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中（如图），弹簧测力计示数变为5.2N．（柱形容器的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出，物体未接触容器底．g=10N/kg），求：
（1）物体浸没在液体中时受到的浮力；
（2）筒内液体密度；
（3）物体浸没时，容器对桌面的压强．

Answer 1

【答案】解：（1）由图象知，圆柱体完全浸没，此时F=2N；
所以F浮=G﹣F拉=10N﹣5.2N=4.8N，
（2）因为浸没，所以V排=V物=400cm3=4×10﹣4m3
由F浮=ρ液gV排得：
ρ液==1.2×103kg/m3；
（3）液体的体积V液=100cm2×20cm=2000cm3=2×10﹣3m3
液体的重力G液=m液g=ρ液V液g=1.2×103kg/m3×2×10﹣3m3×10N/kg=24N，
容器对桌面的压力F=（G液+G容器+G物）﹣F拉=（24N+6N+10N）﹣5.2N=34.8N；
受力面积：S=100cm2=10﹣2m2 ，
p==3480Pa．
答：（1）物体浸没在液体中时受到的浮力为4.8N；
（2）筒内液体密度为1.2×103kg/m3；
（3）物体浸没时，容器对桌面的压强为3480Pa．
【解析】（1）根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力，根据公式F浮=G﹣F计算出浮力的大小；
（2）根据F浮=ρ液gV排的变形公式ρ液=计算出液体的密度；
（3）物体浸没时，圆筒对桌面的压力，等于圆筒和液体的总重加物体与拉力的之差（即浮力），根据公式p=计算出压强；