物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究.在一个重为4N.底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部.放一个边长为10cm的正方体物块.然后逐渐向容器中倒水．通过测量容器中水的深度h.分别计算出该物块所受到的浮力F浮.并绘制了如图2所示的图象．请你解答下列问题．(1)分析图象可知.水的深度由0逐渐增加到8cm前的过程中.物块受到浮� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

2．

物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究，在一个重为4N，底面积为200cm²的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放一个边长为10cm的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水（始终未溢出）．通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F浮，并绘制了如图2所示的图象．请你解答下列问题（g取10N/kg）．
（1）分析图象可知，水的深度由0逐渐增加到8cm前的过程中，物块受到浮力变大（变大、变小、不变，下同），这一过程中物块对容器底部的压强变小．
（2）当容器中水深达到12cm时，物块处于什么状态漂浮．此时物块受到的浮力为8N．
（3）通过计算得出物块的密度是多少kg/m³？

分析（1）看懂图象中随着水的深度的增大物体受到的浮力的变化规律，利用公式p=$\frac{F}{S}$判断物块对容器底部的压强变化；
（2）从图象看，当水深达到8cm后，物块的浮力不再增加，比较水深与物块的边长可以看出它此时的浮沉状况；然后根据图象得出浮力大小；
（3）确定了物块漂浮，便可根据图中的浮力得出物块的重力，再利用密度公式即可求出物块的密度．

解答解：（1）由图象可知：水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中，物块受到的浮力越来越大；
物块受到的浮力越来越大，对容器底的压力越来越小，而受力面积不变，根据p=$\frac{F}{S}$可知物块对容器底部的变小；
（2）由图可知，当水深增至8cm以后，浮力不再变化，且此时的水深小于物块的边长10cm，因此，说明物块处于漂浮状态；
由图象可知，此时物块受到的浮力F_浮=8N；
（3）因为物块漂浮，所以G=F_浮=8N，
根据G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$可得，物块的密度：ρ_物=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{g{L}^{3}}$=$\frac{8N}{10N/kg×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
故答案为：
（1）变大；变小；
（2）漂浮；8；
（3）物块的密度是0.8×10³kg/m³．