Question

【题目】如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水，其内底面积为100 cm2。弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩，将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中，弹簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示。(g＝10 N/kg)求：

(1) 在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小____；

(2) 花岗岩的密度_____；

(3) 从开始提起到花岗岩完全离开水面，水对容器底部减小的压强_____。

Answer 1

【答案】 2N 2.8×103kg/m3 200Pa

【解析】（1）由图乙知道，花岗岩的重力是：G=5.6N，

花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的示数是：F=3.6N，

则花岗岩浸没在水中时所受水的浮力是：F浮 =G-F=5.6N-3.6N=2N；

（2）由F浮=ρ水gV排知道花岗岩的体积是：V=V排=F浮/ρ水g=2N/1×103kg/m3×10N/kg=2×10-4 m3，

由G=mg知道花岗岩的质量是：m=G/g=5.6N/10N/kg=0.56kg，

所以，花岗岩的密度是：ρ=m/V=056kg/2×104m3=2.8×103 kg/m3；

（3）从开始提到花岗岩完全离开水面时，水面下降的高度是：△h=V排/S容=2×104m3/100×104m2=0.02m，

水对容器底部减小的压强：△p=ρ水g△h=1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.02m=200Pa