Question

物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究，在一个圆柱形薄壁玻璃容器底部，放一个边长为10cm的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水（始终未溢出）．通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F_浮，并绘制了如图所示的图象．分析图象可知，在不断往容器中倒水深度逐渐增加的过程中，物块受到浮力的变化规律是________，当物块静止时，水对物块底部的压强是________，物块的密度是________．（g=10N/kg）

Answer 1

水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中，物块受到的浮力越来越大；当水的深度增大到8cm后，物块受到的浮力不再发生变化    800Pa    0.8×10³kg/m³
分析：（1）看懂图象中随着水的深度的增大物体受到的浮力的变化规律；
（2）当物块静止时，物体处于漂浮状态，由图象可得物体受到的浮力，而F_浮=ρgV_排可求出物体排开水的体积，然后可知浸入水的深度h₁，再利用液体压强的公式p=ρgh可计算出水对物块底部的压强．
（3）物体处于漂浮状态，由图象可得物体受到的浮力，而F_浮=G，可求物体重；再求出物体体积，利用重力公式和密度公式ρ=算出物体的密度．
解答：（1）由图象可知：水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中，物块受到的浮力越来越大；当水的深度增大到8cm后，物块受到的浮力不再发生变化，物块没有全浸入，所以物块处于漂浮状态；
（2）当物块静止时，物体处于漂浮状态，由图象可知，G=F_浮=8N，F_浮=ρgV_排可得V_排===8×10^-4m³，
则浸入水的深度h₁===0.08m，
水对物块底部的压强p=ρgh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.08m=800Pa．
（3）由图象可知，G=F_浮=8N，
物块的体积：
V=10cm×10cm×10cm=1×10^-3m³，
物块的密度：
ρ====0.8×10³kg/m³．
故答案为：水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中，物块受到的浮力越来越大；当水的深度增大到8cm后，物块受到的浮力不再发生变化；800Pa；0.8×10³kg/m³．
点评：看懂图象是学习物理的一项基本能力；计算物体密度的公式是ρ=，液体压强的公式是p=ρgh，压强的通用公式是p=，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对木块进行受力分析，解题过程中要注意单位的统一．