Question

一边长为2cm的正方体实心铝块，密度为2.7×10³kg/m³，先按图甲所示把铝块挂在弹簧测力计下静止，然后按图乙所示用弹簧秤吊着慢慢浸没在盛水的容器中，容器的底面积为100cm²，铝块浸没后水末溢出，g取10N/kg．根据以上提供的数据和物理情景，可以求出哪些物理量？（求出五个物理量即可，要求写出详细求解过程）

Answer 1

解：（1）铝块的体积：V=L²=（2×10^-2m）³=8×10^-6m³；
（2）铝块质量：m=ρV=2.7×10³kg/m³×8×10^-6m³=2.16×10^-2kg；
（3）铝块重力：G=mg=2.16×10^-2kg×10N/kg=0.216N；
（4）铝块对水平地面的压力：F=G=0.216N；
（5）铝块对水平地面的压强：P===540Pa；
（6）铝块浸没水中所受浮力：F_浮=ρ_水gv_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×8×10^-6m³=0.08N；
（7）图乙弹簧秤的示数F_拉=G-F_浮=0.216N-0.08N=0.136N．
分析：已知正方体的边长，可以求体积，利用密度公式求出质量，进而求出重力以及对地面的压力、压强；
利用阿基米德原理求出铝块受到的浮力，利用称重法求出弹簧秤的示数．
点评：本题是一开放性的题目，自由度大，只要利用已知条件计算出来的都可以，这就要求学生要掌握已学知识，并能灵活的运用知识，解决实际问题．