Question

【题目】某实验小组在研究某种物质的属性时，日常需将物体浸没在煤油中保存，将体积为1×10﹣3m3、重6N的该物体用细线系在底面积为250cm2的圆柱形容器的底部，物体浸没在煤油中，如图所示，（g=10N/kg，ρ煤油=0.8×103kg/m3）
（1）细线受到的拉力是多大？
（2）若细线与物体脱落，待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由题知，物体浸没煤油中，V=V排=1.0×10﹣3m3，

受到的浮力：

F浮=ρ煤油gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=8N；

因为G+F拉=F浮，

物体受到的拉力：

F拉=F浮﹣G=8N﹣6N=2N

（2）解：漂浮时，F浮′=G=6N，

由F浮′=ρ煤油gV排′得：

V排′= = =7.5×10﹣4m3，

△V排=1×10﹣3m3﹣7.5×10﹣4m3=2.5×10﹣4m3，

水深变化：

△h= = =0.01m，

△p=ρ水g△h=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m=80Pa．

【解析】（1）物体浸没水中，排开水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求受到的浮力，根据木块重加上绳子的拉力等于木块受到的浮力求出木块受到的拉力；（2）木块漂浮时所受的浮力等于它自身的重力，可得浮力的大小，根据阿基米德原理求排开水的体积，可求排开水的体积变化，知道容器底面积，可求水深的变化量，再利用液体压强公式求容器底所受压强改变量．
【考点精析】掌握阿基米德原理和物体的浮沉条件及其应用是解答本题的根本，需要知道阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；物体的浮沉条件：浸没在液体中的物体 F浮＞G 时上浮，F浮 = G 时悬浮，F浮 ＜G 时下沉．物体浮沉条件的应用举例：（1）轮船（2）潜水艇（3）气球（4）飞艇、热气（5）密度计（密度计的刻度是从上到下刻度变大，刻度不均匀，且刻度无单位．）．