Question

5．水平桌面上放置底面積為400cm²，重為4N的柱形容器，容器內(nèi)裝存10cm深的某液體．將一體積為400cm³的物體A懸掛在彈簧測力計上，彈簧測力計示數(shù)為10N，讓物體從液面上方逐漸浸入直到浸沒在液體中（如圖），彈簧測力計示數(shù)變?yōu)?N，（柱形容器的厚度忽略不計，容器內(nèi)液體沒有溢出，物體未接觸容器底），物體浸沒在液體中時受到的浮力6N，容器內(nèi)液體密度1.5×10³kg/m³．物體浸沒時，容器對桌面的壓強1750Pa．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象分析出物體的重力和完全浸沒時的拉力，根據(jù)公式F_浮=G-F計算出浮力的大��；
（2）根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排的變形公式ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$計算出液體的密度；
（3）物體浸沒時，圓筒對桌面的壓力，等于圓筒和液體的總重加物體與拉力的之差（即浮力），根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$計算出壓強．

解答 解：（1）由圖象知，圓柱體完全浸沒，此時F=4N；
所以F_浮=G-F_拉=10N-4N=6N，
（2）因為浸沒，所以V_排=V_物=400cm³=4×10^-4m³
由F_浮=ρ_液gV_排得：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$=$\frac{6N}{10N/kg×4×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.5×10³kg/m³；
（3）液體的體積V_液=Sh=400cm²×10cm=4000cm³=4×10^-3m³
液體的重力G_液=m_液g=ρ_液V_液g=1.5×10³kg/m³×4×10^-3m³×10N/kg=60N，
容器對桌面的壓力F=（G_液+G_容器+G_物）-F_拉=（60N+4N+10N）-4N=70N；
受力面積：S=400cm²=4×10^-2m²，
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{70N}{4×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=1750Pa．
故答案為：6；1.5×10³；1750Pa．

點評 此題是一道有關(guān)浮力知識的計算題，同時涉及到了有關(guān)固體壓強和密度的計算，能夠通過圖象確定物體的重力和浸沒時的浮力是解決此題的關(guān)鍵，（3）問中關(guān)鍵能分析出壓力大小，這是此題的難點．