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如图所示,质量为200g、盛水2kg的容器放在面积为1m2的水平桌面中央.现将一体积为103cm3的正方体木块,投入容器中,木块静止后露出水面的体积为总体积的
2
5
.容器厚度不计,底面积为400cm2.求:g=10N/kg
(1)投入木块前,容器对桌面的压强;
(2)木块在水中静止时受到的浮力;
(3)投入木块后,容器底所受的压强增加了多少?
(4)若将此木块投入某液体中,露出液面的体积为总体积的
1
4
,求这种液体的密度.
分析:(1)求出容器对桌面的压力,然后由压强公式求出容器对桌面的压强.
(2)由浮力公式求出木块受到的浮力.
(3)求出木块排开水的体积,可求水面上升的高度,利用压强公式求液体对容器底增加的压强;
(4)求出木块排开液体的体积,由于木块漂浮,F′=G,即ρgV′=G,据此求出液体密度大小.
解答:解:(1)容器对桌面的压力F=G=mg=(0.2kg+2kg)×10N/kg=22N,
容器对桌面的压强p=
F
S
=
22N
400×10-4m2
=550Pa;
(2)木块排开水的体积V=(1-
2
5
)V=
3
5
×1×103cm3=6×102cm3=6×10-4m3
木块受到的浮力FgV=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N;
(3)投入木块受,水面上升的高度△h=
V
S
=
6×10-4m3
400×10-4m2
=0.015m,
则容器底所受压强增加了△p=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.015m=150Pa;
(4)木块排开水的体积V′=(1-
1
4
)V=
3
4
×1×103cm3=0.75×103cm3=7.5×10-4m3
木块受到的浮力F′=ρgV′,
∵木块漂浮:F=G,F′=G,ρgV′=F,ρgV′=ρgV
液体密度ρ=
ρ V
V
=
1×103kg/m3×6×10-4m3
7.5×10-4m3
=800kg/m3
答:(1)投入木块前,容器对桌面的压强550Pa;
(2)木块在水中静止时受到的浮力为6N;
(3)投入木块后,容器底所受的压强增加了150Pa;
(4)这种液体的密度为800kg/m3
点评:题考查了学生对压强公式、阿基米德原理、液体压强公式、物体的漂浮条件的掌握和运用,灵活运用体积公式是本题的关键.
练习册系列答案
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(2011?桂林)如图所示,质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下,依次经过b处、c处,到达d处时恰好停下.在从a到b的过程中,重力做功为
0.2
0.2
J;在整个运动过程中,小球克服导轨摩擦消耗的机械能为
0.12
0.12
J.(g=10N/kg)

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0.2
0.2
J,在整个运动过程中,小球克服摩擦消耗的机械能为
0.1
0.1
J.(g取10N/kg)

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I/A0.10.20.30.40.5
F/N0.050.10.150.20.25
(1)若槽中水深10cm,槽底所受水的压强是多大?
(2)闭合开关,调节滑动变阻器使小球悬浮在水中,此时小灯泡消耗的功率是多大?
(3)当小灯泡正常发光时,小球露出水面的体积有多大?

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(1)若槽中水深10cm,槽底所受水的压强是多大?
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