Question

【題目】如圖甲所示，水平桌面上有一底面積為5.0×10﹣3m2的圓柱形容器，容器中裝有一定量的水，現(xiàn)將一個體積為5.0×10﹣5m3的物塊（不吸水）放入容器中，物塊漂浮在水面上，浸入水中的體積為4.0×10﹣5m3 ． 求：
（1）物塊受到的浮力；
（2）物塊的質(zhì)量；
（3）如圖乙所示，用力F緩慢向下壓物塊，使其恰好完全浸沒在水中（水未溢出）．此時水對容器底的壓強比物塊被下壓前增加了多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：已知V排=4.0×10﹣5m3，

則F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3=0.4N

（2）解：由于物塊漂浮在水面上，則物塊的重力G=F浮=0.4N，

則質(zhì)量m= = =0.04kg

（3）解：物塊使其恰好完全浸沒在水中，排開水的體積變化：△V=V物﹣V排=5×10﹣5m3﹣4×10﹣5m3=1×10﹣5m3

則水的深度變化為：△h= = =0.002m，

所以水對容器底的壓強：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m=20Pa

【解析】（1）已知浸入水中的木塊體積（排開水的體積），利用阿基米德原理求所受浮力．（2）由于物塊漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件可知物塊的重力，求出質(zhì)量；（3）求出物塊完全浸沒在水中和物塊的漂浮時的體積差，已知容器底面積求出水的深度h，根據(jù)p=ρgh即可求出水對容器底的壓強．
【考點精析】利用阿基米德原理和物體的浮沉條件及其應(yīng)用對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知阿基米德原理：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(guī)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(xiàn)浮 = G 時懸浮，F(xiàn)浮 ＜G 時下沉．物體浮沉條件的應(yīng)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．）．