Question

【題目】某實驗小組在研究某種物質的屬性時，日常需將物體浸沒在煤油中保存，將體積為1×10﹣3m3、重6N的該物體用細線系在底面積為250cm2的圓柱形容器的底部，物體浸沒在煤油中，如圖所示，（g=10N/kg，ρ煤油=0.8×103kg/m3）
（1）細線受到的拉力是多大？
（2）若細線與物體脫落，待物體靜止后煤油對容器底的壓強變化了多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由題知，物體浸沒煤油中，V=V排=1.0×10﹣3m3，

受到的浮力：

F浮=ρ煤油gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=8N；

因為G+F拉=F浮，

物體受到的拉力：

F拉=F浮﹣G=8N﹣6N=2N

（2）解：漂浮時，F浮′=G=6N，

由F浮′=ρ煤油gV排′得：

V排′= = =7.5×10﹣4m3，

△V排=1×10﹣3m3﹣7.5×10﹣4m3=2.5×10﹣4m3，

水深變化：

△h= = =0.01m，

△p=ρ水g△h=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m=80Pa．

【解析】（1）物體浸沒水中，排開水的體積等于物體的體積，利用阿基米德原理求受到的浮力，根據木塊重加上繩子的拉力等于木塊受到的浮力求出木塊受到的拉力；（2）木塊漂浮時所受的浮力等于它自身的重力，可得浮力的大小，根據阿基米德原理求排開水的體積，可求排開水的體積變化，知道容器底面積，可求水深的變化量，再利用液體壓強公式求容器底所受壓強改變量．
【考點精析】掌握阿基米德原理和物體的浮沉條件及其應用是解答本題的根本，需要知道阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；物體的浮沉條件：浸沒在液體中的物體 F浮＞G 時上浮，F浮 = G 時懸浮，F浮 ＜G 時下沉．物體浮沉條件的應用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計（密度計的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無單位．）．