Question

放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积为100cm²，弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块．现将物块浸没在水中，容器内水面由16cm上升到20cm．（g取10N/kg） 
求：
（1）物块的密度；
（2）物块受到的浮力大小；
（3）物块浸没水中后，容器对桌面的压强．

Answer 1

（1）物体的质量是：m=

G

g

=

10N

10N/kg

=1kg，
物体的体积等于排开水的体积，即V=Sh=100×10^-4m²×0.04m=0.4×10^-3m³
所以物体密度ρ=

m

V

=

1kg

0.4×10-3m3

=2.5×10³kg/m³，
（2）因排开水的体积为V=0.4×10^-3m³
则物体的浮力：F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.4×10^-3m³=4N．
（3）以容器、水以及物体作为整体研究，受力平衡，桌面受到的压力大小为F_总=F_浮+G_容器+G_水
容器内水的重力G_水=mg=ρVg=ρShg=1000kg/m³×100×10^-4m²×0.16m×10N/kg=16N，
所以物块浸没水中后，容器对桌面的压强：P=

F

S

=

F总

S

=

G容+F浮+G水

S

=

24N

100×10-4m2

=2.4×10³Pa．
答：（1）物体的密度为2.5×10³kg/m³；
（2）物块受到的浮力为4N；
（3）物块浸没水中后，容器对桌面的压强为2.4×10³Pa．