Question

1．兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究，在一个重为4N，底面积为200cm²的圆柱形玻璃容器底部，放一个边长为10cm的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水（始终未溢出）．通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F，并绘制了如图所示的图象．分析图象可知：
（1）水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中，物块受到的浮力逐渐增大（选填“增大”、“减小”或“不变”），继续往容器中倒水，随着水的深度增加，水对容器底部的压强增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）当水深增至8cm后，物块处于漂浮（选填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”）状态．
（3）物体的重力是8牛，物块的密度是0.8×10³千克/米³？

Answer 1

分析 （1）看懂图象中随着水的深度的增大物体受到的浮力的变化规律；液体压强随深度的增加而增大；
（2）物块的高为10cm，水的深度增大到8cm后，物块没有全浸入，物块受到的浮力不再发生变化，说明物块漂浮；
（3）物体处于漂浮状态，由图象可得物体受到的浮力，而F_浮=G，可求物体重；再求出物体体积，利用重力公式和密度公式ρ=$\frac{m}{V}$算出物体的密度．

解答 解：（1）由图象可知：水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中，物块受到的浮力越来越大；
液体压强随深度的增加而增大，故继续往容器中倒水，随着水的深度增加，水对容器底部的压强增大；
（2）水的深度增大到8cm后，物块受到的浮力不再发生变化，物块没有全浸入，所以物块处于漂浮状态；
（3）由图象可知，G=F_浮=8N，
物块的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{8N}{10N/kg}$=0.8kg，
物块的体积：
V=10cm×10cm×10cm=1×10^-3m³，
物块的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.8kg}{1×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
故答案为：（1）增大；增大；（2）漂浮；（3）8；0.8×10³．

点评 本题考查了学生对密度公式ρ=$\frac{m}{V}$、液体压强公式是p=ρgh的掌握和运用，看懂图象从中得出相关信息是本题的关键．