Question

【题目】如图甲所示，水平桌面上有一底面积为5.0×10﹣3m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的水，现将一个体积为5.0×10﹣5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为4.0×10﹣5m3 ． 求：
（1）物块受到的浮力；
（2）物块的质量；
（3）如图乙所示，用力F缓慢向下压物块，使其恰好完全浸没在水中（水未溢出）．此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：已知V排=4.0×10﹣5m3，

则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3=0.4N

（2）解：由于物块漂浮在水面上，则物块的重力G=F浮=0.4N，

则质量m= = =0.04kg

（3）解：物块使其恰好完全浸没在水中，排开水的体积变化：△V=V物﹣V排=5×10﹣5m3﹣4×10﹣5m3=1×10﹣5m3

则水的深度变化为：△h= = =0.002m，

所以水对容器底的压强：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m=20Pa

【解析】（1）已知浸入水中的木块体积（排开水的体积），利用阿基米德原理求所受浮力．（2）由于物块漂浮在水面上，根据漂浮条件可知物块的重力，求出质量；（3）求出物块完全浸没在水中和物块的漂浮时的体积差，已知容器底面积求出水的深度h，根据p=ρgh即可求出水对容器底的压强．
【考点精析】利用阿基米德原理和物体的浮沉条件及其应用对题目进行判断即可得到答案，需要熟知阿基米德原理：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．）．