Question

5．小明將質(zhì)量為400g的石塊掛在彈簧測力計下，將其慢慢浸入水中，直至浸沒后到達某一深度，此過程中，水對容器底的壓強先變大后不變（選填“一直變大”、“保持不變”或“先變大后不變”）．浸沒后若彈簧測力計示數(shù)如圖所示，則石塊受到的浮力為1.6N，排開的水的體積為1.6×10^-4m³．石塊的密度為2.5×10³kg/³．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)p=ρgh，通過分析石塊慢慢浸入水中，直至浸沒后到達某一深度的過程中水面深度的變化，判斷水對容器底的壓強變化；
（2）利用G=mg求出石塊的重力，利用稱重法（F_浮=G-F_示）計算浮力，再利用阿基米德原理計算出排開水的體積，即石塊的體積，因石塊的重力已知，則根據(jù)G=mg=ρVg即可石塊的密度．

解答 解：（1）石塊慢慢浸入水中，直至浸沒后到達某一深度的過程中排開水的體積先變大后不變，所以容器內(nèi)水面的高度先變大后不變，水的密度一定，根據(jù)p=ρgh可知，此過程中，水對容器底的壓強先變大后不變；
（2）石塊的重力G=mg=0.4kg×10N/kg=4N，
則石塊受到的浮力為：F_浮=G-F_示=4N-2.4N=1.6N
根據(jù)基米德原理F_浮=ρ_液gV_排得，排開的水的體積為：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.6N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.6×10^-4m³，
石塊浸沒在水中，則V_石=V_排，
根據(jù)G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$可得G=ρVg，
石塊密度ρ=$\frac{G}{{V}_{石}g}$=$\frac{4N}{1.6×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=2.5×10³kg/m³．
故答案為：先變大后不變；1.6；1.6×10^-4；2.5×10³．

點評 本題綜合考查液體壓強公式的應(yīng)用，稱重法和阿基米德原理的應(yīng)用，所以本題也是測定石塊的密度的一種方法．