Question

【題目】如圖所示，在容器底部固定一質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈簧，彈簧上端連有一邊長為0.1m的正方體物塊A，當(dāng)容器中水的深度為30cm時，物塊A有的體積在水中，此時彈簧恰好處于自然伸長狀態(tài)。（已知∶ρ水=1.0×103kg/m3 ，g取10N/kg）

(1)物塊A受到的浮力。

(2)物塊A的密度。

(3)往容器中緩慢加水，至物塊A剛好浸沒在水中，立即停止加水，彈簧伸長了3cm，此時彈簧對木塊A的作用力F多大？此時水對容器底的壓強(qiáng)是多少？

Answer 1

【答案】(1) 6N；(2) 0.6×103kg/m3；(3) 4N，

【解析】

(1)物塊A體積為

V=(0.1m）3=0.001m3

則

受到的浮力

F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N

(2)彈簧恰好處于自然狀態(tài)時沒有發(fā)生形變此時F浮=G，即

ρ水gV排=ρ物gV

(3)物塊A剛好完全浸沒水中，彈簧的彈力

F=F浮-G=ρ水gV-ρ物gV=1×103kg/m3×10N/kg×10-3m3-0.6×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=4N

此時液體深度為

此時水對容器底的壓強(qiáng)是

答：(1)物塊A受到的浮力為6N；
(2)物塊A的密度為0.6×103kg/m3；
(3)彈簧對木塊A的作用力F為4N，水對容器底的壓強(qiáng)是。