Question

【题目】如图所示，在容器底部固定一质量不计的轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A，当容器中水的深度为30cm时，物块A有的体积在水中，此时弹簧恰好处于自然伸长状态。（已知∶ρ水=1.0×103kg/m3 ，g取10N/kg）

(1)物块A受到的浮力。

(2)物块A的密度。

(3)往容器中缓慢加水，至物块A刚好浸没在水中，立即停止加水，弹簧伸长了3cm，此时弹簧对木块A的作用力F多大？此时水对容器底的压强是多少？

Answer 1

【答案】(1) 6N；(2) 0.6×103kg/m3；(3) 4N，

【解析】

(1)物块A体积为

V=(0.1m）3=0.001m3

则

受到的浮力

F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N

(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变此时F浮=G，即

ρ水gV排=ρ物gV

(3)物块A刚好完全浸没水中，弹簧的弹力

F=F浮-G=ρ水gV-ρ物gV=1×103kg/m3×10N/kg×10-3m3-0.6×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=4N

此时液体深度为

此时水对容器底的压强是

答：(1)物块A受到的浮力为6N；
(2)物块A的密度为0.6×103kg/m3；
(3)弹簧对木块A的作用力F为4N，水对容器底的压强是。