Question

把一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的立方體物塊，用細(xì)線系著放入底面積為200cm²，重為4N的圓柱形薄壁玻璃容器底部，此時(shí)物塊剛好與容器底輕觸，如圖甲所示，然后逐漸向容器內(nèi)倒入水（水始終未溢出），測(cè)量容器內(nèi)水的深度h，分別計(jì)算出該物塊對(duì)應(yīng)受到的浮力F_浮，并繪制了如圖乙所示的圖象．請(qǐng)你：

（1）試判斷水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中，細(xì)線對(duì)物塊的拉力是逐漸增大，還是逐漸減小？

（2）當(dāng)容器中水的深度為8cm時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是多少Pa？

（3）當(dāng)容器中水的深度為8cm時(shí)，此時(shí)物塊受到的浮力是多少N？排開水的體積是多少m³？

（4）當(dāng)容器中水的深度為8cm時(shí)，容器中水的重力為8N，求容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)是多少Pa？

Answer 1

 （1）由圖象可知：水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中，物塊受到的浮力越來越大，浮力與拉力之和等于重力，故細(xì)線對(duì)物塊的拉力逐漸減小；

（2）p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.08m=800Pa；

（3）由圖乙知，水的深度為8cm時(shí)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的物塊受到的浮力是8N；

根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排，則排開水的體積是V_排===8×10^﹣4m³；

（4）由圖乙知，水的深度為8cm時(shí)，物塊處于漂浮狀態(tài)，細(xì)線對(duì)物塊無拉力作用，即：F_浮=G_物=8N；

容器對(duì)水平桌面的壓力：F=G_水+G_物+G_容=8N+8N+4N=20N，受力面積：S=200cm²，=0.02m²，

容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)是

p===1000Pa；

答：（1）細(xì)線對(duì)物塊的拉力是逐漸減小；

（2）當(dāng)容器中水的深度為8cm時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是800Pa；

（3）當(dāng)容器中水的深度為8cm時(shí)，此時(shí)物塊受到的浮力是8N；排開水的體積是8×10^﹣4m³；

（4）當(dāng)容器中水的深度為8cm時(shí)，容器中水的重力為8N，求容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)是1000Pa．