题目内容
底面积为100cm2的圆柱形装水容器放在电子台秤上，台秤的示数为3kg．然后将一实心物块用细线悬挂在弹簧测力计上，当物块浸没在装水的容器中时，容器中水的深度由10cm上升到15cm，此时弹簧测力计的示数如图所示（g=10N/kg）．求：（1）物块还没有放入水中时，装水容器对电子台秤的压强；
（2）如图所示，当物块浸没在水中时，水对容器底部产生的压强和物块受到浮力；
（3）物块的密度．
分析：（1）知道台秤的示数，利用F=G=mg求装水容器对电子台秤的压力，再利用压强定义式求装水容器对电子台秤的压强；
（2）知道浸没水后的水深，利用p=ρgh求此时水对容器底部产生的压强；求出排开水的体积（物块的体积），利用阿基米德原理求物块受到的浮力；
（3）物块浸没水后物块受到的拉力（弹簧测力计的示数）加上浮力等于物块的重力，据此求物块的重力，利用m=
求物块的质量，再利用密度公式求物块的密度．
（2）知道浸没水后的水深，利用p=ρgh求此时水对容器底部产生的压强；求出排开水的体积（物块的体积），利用阿基米德原理求物块受到的浮力；
（3）物块浸没水后物块受到的拉力（弹簧测力计的示数）加上浮力等于物块的重力，据此求物块的重力，利用m=
| G |
| g |
解答：解：
（1）装水容器对电子台秤的压力：
F=G=mg=3kg×10N/kg=30N，
装水容器对电子台秤的压强：
p=
=
=3000Pa；
（2）浸没水后的水深h=15cm=0.15m，
此时水对容器底部产生的压强：
p=ρgh=1×103kg/m3×0.15m×10N/kg=1500Pa；
物块浸没水中排开水的体积（物块的体积）：
V排=V=100cm2×（15cm-10cm）=500cm3=5×10-4m2，
物块受到的浮力：
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×5×10-4m2×10N/kg=5N；
（3）由图知弹簧测力计的示数：F拉=2N，
物块浸没水后，物块的重力等于物块受到的拉力（弹簧测力计的示数）加上浮力，
即：G=F浮+F拉=5N+2N=7N，
物块的质量：
m=
=
=0.7kg，
物块的密度：
ρ物=
=
=1.4×103kg/m3．
答：（1）物块还没有放入水中时，装水容器对电子台秤的压强为3000Pa；
（2）当物块浸没在水中时，水对容器底部产生的压强为1500Pa，物块受到浮力为5N；
（3）物块的密度为1.4×103kg/m3．
（1）装水容器对电子台秤的压力：
F=G=mg=3kg×10N/kg=30N，
装水容器对电子台秤的压强：
p=
| F |
| S |
| 30N |
| 100×10-4m2 |
（2）浸没水后的水深h=15cm=0.15m，
此时水对容器底部产生的压强：
p=ρgh=1×103kg/m3×0.15m×10N/kg=1500Pa；
物块浸没水中排开水的体积（物块的体积）：
V排=V=100cm2×（15cm-10cm）=500cm3=5×10-4m2，
物块受到的浮力：
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×5×10-4m2×10N/kg=5N；
（3）由图知弹簧测力计的示数：F拉=2N，
物块浸没水后，物块的重力等于物块受到的拉力（弹簧测力计的示数）加上浮力，
即：G=F浮+F拉=5N+2N=7N，
物块的质量：
m=
| G |
| g |
| 7N |
| 10N/kg |
物块的密度：
ρ物=
| m |
| V |
| 0.7kg |
| 5×10-4m3 |
答：（1）物块还没有放入水中时，装水容器对电子台秤的压强为3000Pa；
（2）当物块浸没在水中时，水对容器底部产生的压强为1500Pa，物块受到浮力为5N；
（3）物块的密度为1.4×103kg/m3．
点评：本题为力学综合题，考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理、液体压强公式、压强定义式的掌握和运用，注意物体浸没水中后排开水的体积等于物体的体积．
练习册系列答案
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