Question

将密度为0.6×10³kg/m³，长20cm的圆柱形物体缓缓浸入盛满水的深10cm的溢水杯中，待物块静止时，从杯中溢出水重0.5N，如图所示，g取10N/kg，求
（1）物体受到的浮力；
（2）物体的重力；
（3）物体对溢水杯底的压力．

Answer 1

分析：（1）物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力．
（2）先假设物体漂浮，漂浮时浮力等于重力，根据等式求出物体浸入水中的深度，再与溢水杯中的水深相比较．再根据结果求出物体的重力．
（3）物体重力等于浮力加物体对溢水杯底的压力，根据等式求出物体对溢水杯底的压力．

解答：解：（1）F_浮=G_排=0.5N．
答：物体受到的浮力为0.5N．
（2）设物体漂浮在溢水杯中，所以
F_浮=G_物=ρ_水gV_排=ρ_物V_物g，
即ρ_水gSh_浸=ρ_物gSh_物
所以h浸=

ρ物h物

ρ水

=

0.6×103kg/m3×0.2m

1000kg/m3

=0.12m=12cm．
因溢水杯中水深10cm，小于12cm，所以物体对杯底有压力．
则漂浮时所受浮力F1=

12cm

10cm

×0.5N=0.6N=G物．
答：物体的重力为0.6N．
（3）物体对溢水杯底的压力N=G_物-F_浮=0.6N-0.5N=0.1N．
答：物体对溢水杯底的压力为0.1N．

点评：本题考查物体所受浮力等于物体排开液体所受的重力，以及分析物体漂浮时对杯底有无压力和根据力的合成进一步计算压力．