Question

【题目】如图所示，一个质量为500g，面积100cm2，高为15cm的圆柱体容器（容器壁的厚度忽略不计）放在水平桌面的中央，容器中装有1000cm3水，将一个重4N，高为10cm的实心长方体A挂在弹簧测力计上，然后竖直浸入水中，当物体A刚好浸没在水中时，弹簧测力计的读数为3N，（g取10N/kg）

（1）求物体A受到的浮力；

（2）求物体A的密度；

（3）当物体A刚好浸没在水中时，容器对水平桌面的压强；

Answer 1

【答案】（1）1N；（2）4×103kg/m3；（3）1600Pa；

【解析】（1）物体A受到的浮力：F浮＝GF′＝4N3N＝1N；（2）∵物体完全浸没，∴物体的体积：V＝V排＝＝10-4m3＝100cm3，物体A的密度：ρ＝＝4×103kg/m3；（3）未放物体时，容器内水的深度：h1＝＝10cm，物体A浸没时，水上升的高度：h2＝＝1cm，此时容器内水的深度：h＝h1h2＝10cm1cm＝11cm<15cm，故水未溢出；以容器、水以及物体作为整体研究，受力平衡，桌面受到的压力大小为F总＝F浮G容器G水，容器内水的重力：G水＝m水g＝ρ水Vg＝1.0×103kg/m3×1000×10-6m3×10N/kg＝10N，容器的重力：G容＝m容g＝0.5kg×10N/kg＝5N，所以物块浸没水中后，容器对桌面的压强：p＝＝1600Pa．