Question

一邊長為2cm的正方體實心鋁塊，密度為2.7×10³kg/m³，先按圖甲所示把鋁塊掛在彈簧測力計下靜止，然后按圖乙所示用彈簧秤吊著慢慢浸沒在盛水的容器中，容器的底面積為100cm²，鋁塊浸沒后水末溢出，g取10N/kg．根據(jù)以上提供的數(shù)據(jù)和物理情景，可以求出哪些物理量？（求出五個物理量即可，要求寫出詳細求解過程）

Answer 1

分析：已知正方體的邊長，可以求體積，利用密度公式求出質(zhì)量，進而求出重力以及對地面的壓力、壓強；
利用阿基米德原理求出鋁塊受到的浮力，利用稱重法求出彈簧秤的示數(shù)．

解答：解：（1）鋁塊的體積：V=L²=（2×10^-2m）³=8×10^-6m³；
（2）鋁塊質(zhì)量：m=ρV=2.7×10³kg/m³×8×10^-6m³=2.16×10^-2kg；
（3）鋁塊重力：G=mg=2.16×10^-2kg×10N/kg=0.216N；
（4）鋁塊對水平地面的壓力：F=G=0.216N；
（5）鋁塊對水平地面的壓強：P=

F

S

=

0.216N

4×10-4m2

=540Pa；
（6）鋁塊浸沒水中所受浮力：F_浮=ρ_水gv_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×8×10^-6m³=0.08N；
（7）圖乙彈簧秤的示數(shù)F_拉=G-F_浮=0.216N-0.08N=0.136N．

點評：本題是一開放性的題目，自由度大，只要利用已知條件計算出來的都可以，這就要求學生要掌握已學知識，并能靈活的運用知識，解決實際問題．