Question

物理興趣小組的同學(xué)對(duì)物體的浮沉條件進(jìn)行研究，在一個(gè)重為4N、底面積為200cm²'的圓柱形薄壁玻璃容器底部，放入一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（水始終未溢出）．通過(guò)測(cè)量容器中水的深度h，分別計(jì)算出該物塊所受到的浮力F_浮，并繪制了如圖所示的圖象（g=10N/kg）．則
（1）當(dāng)容器中的水深為12cm時(shí)，物塊受到的浮力為多少？
（2）物塊的重為多少？
（3）當(dāng)物塊浸在水中，且容器中盛有重28N的水，此時(shí)容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)為多少？

Answer 1

分析：（1）觀察圖象中一開(kāi)始的變化趨勢(shì)可以看出，浮力在逐漸增大，當(dāng)水深達(dá)到8cm后，物塊的浮力不再增加，此時(shí)物體處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力不變；
（2）根據(jù)物體漂浮條件求出物塊的重力；
（3）容器對(duì)水平面的壓力等于水和物塊以及容器的重力之和，根據(jù)壓強(qiáng)公式求出此時(shí)容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)．

解答：解：（1）由圖象可知，當(dāng)容器內(nèi)水深8cm以后，物體處于漂浮狀態(tài)狀態(tài)，受到的浮力不變，
∴當(dāng)容器中的水深為12cm時(shí)，物塊受到的浮力F_浮=8N；
（2）∵物體漂浮時(shí)受到的浮力和自身的重力相等，
∴物塊的重力G=F_浮=8N；
（3）當(dāng)物塊浸在水中，且容器中盛有重28N的水時(shí)，容器對(duì)水平面的壓力：
F=G_水+G_物+G_容=28N+8N+4N=40N，
容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

40N

200×10-4m2

=2000Pa．
答：（1）當(dāng)容器中的水深為12cm時(shí)，物塊受到的浮力為8N；
（2）物塊的重為8N；
（3）當(dāng)物塊浸在水中，且容器中盛有重28N的水，此時(shí)容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)為3000Pa．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了浮力、物重和壓強(qiáng)的計(jì)算，關(guān)鍵是看明白圖象所表示的意義，要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等，同時(shí)注意單位的換算．