Question

有一重为1.5N，底面积为20cm²的溢水杯放在水平桌面上，杯内盛有重2.5N的水，水面恰好到达溢水口，将一物块轻轻放入杯内，静止时如图所示，溢出40cm³的水，当用一细铁丝将物块完全压入水中时，又排出10cm³的水。求：

（1）物块未放入之前杯对桌面的压强；
（2）物块的重力；
（3）物块的密度。

Answer 1

解：（1）∵F＝G＝G_水＋G_杯＝2.5N＋1.5N＝4N
∴ …………………3分
（2）浮力：F_浮＝G_物＝ρ_水gV_排＝1.0×10³kg/m³×10N/kg×40×10^－6m3＝0.4N……………2分
（3）浸没时：V_排＝V_物＝40cm³＋10cm³＝50cm³＝5×10^－5m3

：（1）∵F=G=G_水+G_杯=2.5N+1.5N=4N，
∴物块未放入之前杯对桌面的压强：
（2）∵物块漂浮，∴物块受到的重力：
G_物=F_浮=G_排=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×40×10^-6m³=0.4N，
（3）∵物块浸没，∴v=v_溢=40cm³+10cm³=50cm³=5×10^-5m³，
物块的质量：=0.04kg，
物块的密度：
答：（1）物块未放入之前杯对桌面的压强为Pa；
（2）物块的重力为0.4N；
（3）物块的密度0.8×10³kg/m³．