Question

【题目】把一个边长为10cm的立方体物块，用细线系着放入底面积为200cm2 ， 重为4N的圆柱形薄壁玻璃容器底部，此时物块刚好与容器底轻触，如图甲所示，然后逐渐向容器内倒入水（水始终未溢出），测量容器内水的深度h，分别计算出该物块对应受到的浮力F浮 ， 并绘制了如图乙所示的图象．请你：
（1）试判断水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中，细线对物块的拉力是逐渐增大，还是逐渐减小？
（2）当容器中水的深度为8cm时，水对容器底的压强是多少Pa？
（3）当容器中水的深度为8cm时，此时物块受到的浮力是多少N？排开水的体积是多少m3？
（4）当容器中水的深度为8cm时，容器中水的重力为8N，求容器对水平桌面的压强是多少Pa？

Answer 1

【答案】
（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，浮力与拉力之和等于重力，故细线对物块的拉力逐渐减小

答：细线对物块的拉力是逐渐减小

（2）p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa

答：当容器中水的深度为8cm时，水对容器底的压强是800Pa

（3）由图乙知，水的深度为8cm时，此时对应的物块受到的浮力是8N；

根据F浮=ρ液gV排，则排开水的体积是V排= = =8×10﹣4m3

答: 当容器中水的深度为8cm时，此时物块受到的浮力是8N；排开水的体积是8×10﹣4m3

（4）由图乙知，水的深度为8cm时，物块处于漂浮状态，细线对物块无拉力作用，即：F浮=G物=8N；

容器对水平桌面的压力：F=G水+G物+G容=8N+8N+4N=20N，受力面积：S=200cm2，=0.02m2，

容器对水平桌面的压强是p= = =1000Pa；

答：当容器中水的深度为8cm时，容器中水的重力为8N，求容器对水平桌面的压强是1000Pa

【解析】（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；（2）知道水深，利用p=ρgh计算水对容器底的压强；（3）利用阿基米德原理公式求解；（4）求出容器对桌面的压力，然后由压强公式求出容器对桌面的压强．