题目内容
【题目】用细线竖直拉着一长方体物体,将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中,物块下降过程中,所受浮力F随下降高度h的变化关系如图所示,求:
(1)物块的重力;
(2)物块受到的最大浮力;
(3)当物块刚好完全浸没时,物块下表面受到水的压强.
【答案】
(1)解:由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为10N,此时物块处于空气中,根据二力平衡条件可知,物块的重力:G=F拉=10N;
答:物块的重力为10N;
(2)解:由于物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,
则物块受到的最大浮力:F浮=G﹣F=10N﹣4N=6N;
答:物块受到的最大浮力为6N;
(3)解:物块刚浸没时下表面距水面距离:h=7cm﹣3cm=4cm=0.04m;
物块下表面受到水的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;
答:当物块刚好完全浸没时,物块下表面受到水的压强为400Pa.
【解析】为了便于分析,给线段标上A、B、C、D四个点,如下图,根据图象分析如下:
;(1)由图可知AB段物块未浸入液体,测力计的示数即为物块的重力,所以从图中可读出物块的重力大小.(2)由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,根据F浮=G﹣F可求得物块受到的浮力.(3)下降高度3cm时,下表面接触水面,下降7cm时,物块刚好浸没水中,这时水面上升,物块下表面距水面距离是4cm,由p=ρgh可计算,下表面受到水的压强.
【考点精析】本题主要考查了液体的压强的计算和浮力大小的计算的相关知识点,需要掌握液体内部压强的公式:p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意:h 指液体的深度,即某点到液面的距离;浮力的公式为:F浮= G排 =ρ液gv排才能正确解答此题.