Question

【題目】如圖所示，一個質量為500g，面積100cm2，高為15cm的圓柱體容器（容器壁的厚度忽略不計）放在水平桌面的中央，容器中裝有1000cm3水，將一個重4N，高為10cm的實心長方體A掛在彈簧測力計上，然后豎直浸入水中，當物體A剛好浸沒在水中時，彈簧測力計的讀數為3N，（g取10N/kg）

（1）求物體A受到的浮力；

（2）求物體A的密度；

（3）當物體A剛好浸沒在水中時，容器對水平桌面的壓強；

Answer 1

【答案】（1）1N；（2）4×103kg/m3；（3）1600Pa；

【解析】（1）物體A受到的浮力：F浮＝GF′＝4N3N＝1N；（2）∵物體完全浸沒，∴物體的體積：V＝V排＝＝10-4m3＝100cm3，物體A的密度：ρ＝＝4×103kg/m3；（3）未放物體時，容器內水的深度：h1＝＝10cm，物體A浸沒時，水上升的高度：h2＝＝1cm，此時容器內水的深度：h＝h1h2＝10cm1cm＝11cm<15cm，故水未溢出；以容器、水以及物體作為整體研究，受力平衡，桌面受到的壓力大小為F總＝F浮G容器G水，容器內水的重力：G水＝m水g＝ρ水Vg＝1.0×103kg/m3×1000×10-6m3×10N/kg＝10N，容器的重力：G容＝m容g＝0.5kg×10N/kg＝5N，所以物塊浸沒水中后，容器對桌面的壓強：p＝＝1600Pa．