Question

如图甲所示，桌面上一个质量为15kg的薄壁圆柱形容器中注入适量的水，一边长为10cm的正方体物块被缓缓吊入水中．在沉入过程中，其下表面到水面的距离为h，随着h的增大，细绳拉力F、物体所受浮力F的变化如图乙所示（物块未接触容器底部，水未溢出）．g取10N/kg，求：

（1）图中反映细绳拉力F随h变化的图线是 （填序号）；

（2）根据图中信息，计算出该物块的密度；

（3）若物块浸没时，容器中液面比原来上升了4cm，容器中水的质量为20kg，现将细线剪断，物块将沉到容器底部，求此时容器对桌面的压强多大.

Answer 1

解：（1）①                                         （1分）

（2）当细绳拉力F=15N时，物块浸没，此时物块受到的浮力

 F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg×（0.1m）³=10N              （1分）

物块的重力G＝F＋F_浮=15N＋10N=25N                         （1分）

物块的密度  （1分）

（3）设容器的底面积为S，则

S=                                （1分）

容器对桌面的压强

                                        

                         （2分）