Question

（2011?工业园区二模）底面积为50cm²的平底圆柱形容器内盛满某种液体后，置于水平桌面中央（容器壁厚度不计），现将一个质量为0.08kg的金属块A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下，再缓慢浸没于容器内的液体中，待金属块静止后，擦干容器外壁，弹簧测力计的示数如图所示．求：
（1）金属块排开液体的质量是多少？
（2）剪断细线，金属块下沉到容器底部，此时容器对桌面的压强比只盛满液体时对桌面的压强增大了多少？（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）知道金属块的质量，利用重力公式求金属块重，利用称重法求金属块受到的浮力，再利用阿基米德原理求金属块排开液体的质量；
（2）增加的压力等于金属块重减去浮力（排开水重），又知道受力面积，利用压强公式求增大的压强．

解答：解：（1）金属块重：
G_金=m_金g=0.08kg×10N/kg=0.8N，
由图可知，F_示=0.5N，
金属块受到的浮力：
F_浮=G_金-F_示=0.8N-0.5N=0.3N，
∵F_浮=G_排=m_排g，
∴金属块排开液体的质量：
m_排=

F浮

g

=

0.3N

10N/kg

=0.03kg；
（2）△F_压=G_金-F_浮=0.8N-0.3N=0.5N，
△P=

△F压

S

=

0.5N

50×10-4m2

=100Pa．
答：（1）金属块排开液体的质量是0.03kg；
（2）此时容器对桌面的压强比只盛满液体时对桌面的压强增大了100Pa．

点评：本题考查了学生对重力公式、压强公式、阿基米德原理的掌握和运用，（2）中知道增加的压力等于金属块重减去浮力（排开水重）是本题的关键．