Question

【题目】某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为6N，体积为1000cm3，底面积100cm2，当木块刚好浸没时弹簧测力计的示数为6N，g=10N/kg.（一切摩擦与阻力均忽略不计）求：

（1）木块刚好浸没时受到的浮力；

（2）盐水密度；

（3）若剪断细线，木块排开盐水的体积；

（4）漂浮时木块下表面受到的压强。

Answer 1

【答案】（1）12N；（2）1.2×103kg/m3；（3）5×10-4m3；（4）600Pa。

【解析】

（1）木块刚好浸没时受到竖直向上的浮力F浮、竖直向下的拉力F和竖直向下的重力G的作用，木块受到的浮力为F浮=F+G=6N+6N=12N；

（2）因为F浮=ρ液gV排，V排=V物=1000cm3，所以盐水的密度：ρ盐水==1.2×103kg/m3；

（3）木块的质量为m==0.6kg，

木块的密度为ρ==0.6×103kg/m3，

因为ρ＜ρ盐水，所以木块将上浮，最终静止在液面上，受到的浮力为F浮′=G=6N，

排开盐水的体积：V排′==5×10-4m3；

（4）木块漂浮时，木块下表面受到的压力：F压=F浮′=6N，

木块的底面积为S=100cm2，

木块下表面受到的压强：p==600Pa。

答：（1）木块刚好浸没时受到的浮力为12N；

（2）盐水密度为1.2×103kg/m3；

（3）若剪断细线，木块排开盐水的体积为5×10-4m3；

（4）漂浮时木块下表面受到的压强为600Pa。