Question

7．如图甲所示，是物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究，先将一个底面积为100cm²，高为8cm的实心物块放置在玻璃容器的底部，然后逐渐向容器中倒水（水始终未溢出）．他们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_浮，并绘制了如图乙所示的图象，则下列说法中正确的是（　　）

• A． 当物块受到的浮力为6N时，物块处于悬浮状
• B． 当容器中水的深度达到10cm时，物块下表面受到水的压力为6N
• C． 当容器中水的深度达到10cm时，物块浸入水中的深度是6cm
• D． 物块的密度是0.75×10⁷kg/m³

Answer 1

分析 （1）物块的高为8cm，水的深度增大到6cm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；
根据物体漂浮时浮力与重力相等的特点得出物体所处状态；
（2）由于物块的高为8cm，水的深度增大到6cm后物块就处于漂浮状态；水的深度增大到10cm后，则根据浮力产生的原因可知物块下表面受到水的压力；
（3）由于水的深度增大到6cm后物块就处于漂浮状态；物块浸入水中的深度是6cm，水的深度增大到10cm后，物块仍处于漂浮状态，物块浸入水中的深度不变；
与重力相等的特点得出
（4）根据物块的高度和浸入水中的深度求出物块的体积与排开水的体积之比；利用F_浮=ρ_水gV_排

解答 解：A、水的深度增大到6cm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；故A错误；
B、由于物块的高为8cm，水的深度增大到6cm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；
水的深度增大到10cm后，物块就处于漂浮状态；由此可知：则根据浮力产生的原因可知物块下表面受到水的压力与浮力相等，所以物块下表面受到水的压力为6N；故B正确；
C、由于水的深度增大到6cm后物块就处于漂浮状态；物块浸入水中的深度是6cm，水的深度增大到10cm后，物块仍处于漂浮状态，物块浸入水中的深度不变，为6cm，故C正确；
D、排开水的体积与物块的体积之比：$\frac{{V}_{排}}{{V}_{物}}$=$\frac{{Sh}_{浸}}{S{h}_{物}}$=$\frac{{h}_{浸}}{{h}_{物}}$=$\frac{6cm}{8cm}$=$\frac{3}{4}$，
物块漂浮，则G_排=G_物；
由F_浮=ρ_水gV_排和G=ρ_物gV_物可得：
ρ_水gV_排=ρ_物gV_物，
所以，物体的密度ρ_物=$\frac{{V}_{排}}{{V}_{物}}$ρ_水=$\frac{3}{4}$×1×10³kg/m³=0.75×10³kg/m³；故D错误．
故选BC．

点评 阅读图象，从中获取有用的数据是本题解决的关键．其中通过比较水深与物块边长判断物块的浮沉状况，决定了能否顺利求出物块的密度，值得我们学习与借鉴．此题难点是计算排开水的体积与物块的体积．