Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置測量鹽水的密度，已知木塊的重力為6N，體積為1000cm3，底面積100cm2，當(dāng)木塊剛好浸沒時彈簧測力計的示數(shù)為6N，g=10N/kg.（一切摩擦與阻力均忽略不計）求：

（1）木塊剛好浸沒時受到的浮力；

（2）鹽水密度；

（3）若剪斷細(xì)線，木塊排開鹽水的體積；

（4）漂浮時木塊下表面受到的壓強(qiáng)。

Answer 1

【答案】（1）12N；（2）1.2×103kg/m3；（3）5×10-4m3；（4）600Pa。

【解析】

（1）木塊剛好浸沒時受到豎直向上的浮力F浮、豎直向下的拉力F和豎直向下的重力G的作用，木塊受到的浮力為F浮=F+G=6N+6N=12N；

（2）因?yàn)?/span>F浮=ρ液gV排，V排=V物=1000cm3，所以鹽水的密度：ρ鹽水==1.2×103kg/m3；

（3）木塊的質(zhì)量為m==0.6kg，

木塊的密度為ρ==0.6×103kg/m3，

因?yàn)?/span>ρ＜ρ鹽水，所以木塊將上浮，最終靜止在液面上，受到的浮力為F浮′=G=6N，

排開鹽水的體積：V排′==5×10-4m3；

（4）木塊漂浮時，木塊下表面受到的壓力：F壓=F浮′=6N，

木塊的底面積為S=100cm2，

木塊下表面受到的壓強(qiáng)：p==600Pa。

答：（1）木塊剛好浸沒時受到的浮力為12N；

（2）鹽水密度為1.2×103kg/m3；

（3）若剪斷細(xì)線，木塊排開鹽水的體積為5×10-4m3；

（4）漂浮時木塊下表面受到的壓強(qiáng)為600Pa。