题目内容
【题目】用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。(g=10N/kg)求:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)从物块刚好浸没水中到h=8cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少Pa?
【答案】(1) 4N;(2) 2×103kg/m3;(3) 400Pa。
【解析】
由图像可知,弹簧测力计的最大示数F最大=8N,此时物块未浸入水中,则物块重力
G=F最大=8N
物块浸没在水中时弹簧测力计的示数F示=4N,则物块完全浸没在水中受到的浮力
(2)由F浮=ρ水gV排得物块的体积
物块的质量
物块的密度为
(3)由图乙可知,h1=4cm时物块刚好浸没水中,从物块刚好浸没水中到h2=8cm过程中,
物块下表面所处深度的变化量
Δh=h2﹣h1=8cm﹣4cm=4cm=0.04m
水对物块下表面的压强变化量
△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
答:(1)物块完全浸没在水中受到的浮力为4N;
(2)物块的密度2×103kg/m3;
(3)从物块刚好浸没水中到h=8cm过程中,水对物块下表面的压强变化了400Pa。
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