Question

14．把一质量为56g的石块，放在盛有40ml水的量筒中，水面上升到如图的位置，（g取10N/kg）求：
（1）石块的重力．
（2）石块的密度．
（3）石块所受到的浮力．
（4）若把石块直接放在水平桌面上，与桌面的接触面积为2.8cm²，则桌面受到压强是多少？

Answer 1

分析 （1）知道石块的质量，利用重力公式G=mg求石块的重力；
（2）由图读出量筒的示数，减去原来水的体积（排水法），可求石块的体积；
知道石块的质量，求出了石块的体积，利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$求石块的密度；
（3）石块的密度大于水的密度，在水中会下沉，求出了石块的体积（排开水的体积），利用阿基米德原理求石块受到水的浮力．
（4）把它直接放在桌面上时，对桌面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，利用p=$\frac{F}{S}$求出桌面受到的压强．

解答 解：
（1）石块的重力：
G=mg=56×10^-3kg×10N/kg=0.56N；
（2）由图知，V_总=60ml，
石块的体积：
V_石=V_总-V_水=60ml-40ml=20ml=20cm³，
石块的密度：
ρ_石=$\frac{{m}_{石}}{{V}_{石}}$=$\frac{56g}{20c{m}^{3}}$=2.8g/cm³，
（3）因为ρ_石＞ρ_水，
所以，石块在水中会下沉，
则V_排=V_石=20cm³=20×10^-6m³，
石块受到的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×20×10^-6m³×10N/kg=0.2N．
（4）把它直接放在桌面上时，对桌面的压力：
F=G=0.56N，
桌面受到的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{0.56N}{2.8×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2000Pa．
答：（1）石块的重力为0.56N．
（2）石块的密度为2.8g/cm³．
（3）石块所受到的浮力为0.2N．
（4）若把石块直接放在水平桌面上，与桌面的接触面积为2.8cm²，则桌面受到压强是2000Pa．

点评 本题考查了重力的计算、密度的计算、浮力的计算、量筒的读数、利用排水法测固体的体积，压强的计算，虽知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大．关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，计算过程要注意单位的换算．