Question

如图，质量为3kg，边长为10cm的正方体挂在弹簧测力计上，并浸没在水中，物体上表面距水面2cm，则该物体的密度为

 

kg/m³，弹簧测力计的示数为

 

N，物体下表面受到水的压力为

 

N．

Answer 1

分析：（1）已知边长可求物体的体积，根据公式ρ=

m

v

可求物体的密度；根据G=mg求出其重力即为此时弹簧测力计的示数；
（2）已知上表面距水面的深度，根据公式P=ρgh可求物体的下表面受到水的压强，根据p=

F

S

公式变形可求得压力．
（3）根据公式F_浮=ρ_水gV_排可求物体受到的浮力；
（4）已知物体完全浸没，此时弹簧秤的示数等于物体的重力减去物体所受的浮力；

解答：解：（1）物体的体积V=（0.1m）³=10^-3m³；
物体的密度ρ=

m

v

=

3kg

10-3m3

=3×10³kg/m³；
物体的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N；
（2）物体的下表面距离水面的深度h=2cm+10cm=12cm=0.12m；
物体的下表面受到水的压强为p=ρgh=1000kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³Pa；
物体的面积S=10cm×10cm=100cm²=10^-2m²．
物体的下表面受到水的压力F_下=PS=1.2×10³Pa×10^-2m²=12N．
（3）物体受到的浮力F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg×10^-3m³=10N；
（4）物体的重力G=30N；此时弹簧秤的示数G′=G-F_浮=30N-10N=20N．
故答案为：3×10³；20；12．

点评：本题考查重力、体积、浮力、液体压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道影响液体压强的因素是液体的密度和液体的深度，这个深度指的是距离液面的垂直高度．