Question

【题目】如图所示，放在水平面上的薄壁圆柱形容器，底面积为25cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为3．9N的金属块，现将金属块浸没水中，容器内水面由20cm上升到22cm（g=10N/kg）。求：

（1）金属块未放入水中时（如图所示），水对容器底的压强；

（2）金属块的密度；

（3）金属块浸没水中（未接触容器底）静止时，弹簧测力计的示数；

（4）缓慢匀速提升金属块使其上升10cm，金属块始终处于浸没状态，你认为此过程中浮力做功吗？若做功，请计算出浮力做了多少功；若不做功，请说明理由。

Answer 1

【答案】（1）2×103Pa（2）7．8×103kg/m3（3）3．4N（4）0．05J

【解析】

试题分析：（1）金属块未放入水中时容器底部受到的水的压强

p=ρ水gh1=1．0×103kg/m3×10N/kg×0．2m=2×103Pa

（2）金属块的体积

V金=V排=Sh排=S（h2﹣h1）=2．5×10-3m2×（0．22m﹣0．20m）=5×10-5m3

金属块的质量

金属块的密度

（3）金属块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1．0×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3=0．5N

弹簧测力计的示数F示=G﹣F浮=3．9N﹣0．5N=3．4N

（4）此过程中浮力做功W=Fs=F浮h3=0．5N×0．1m=0．05J