Question

【题目】如图所示，弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A，从水池中竖直向上做匀速直线运动，上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s，弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如右图所示。不计阻力及水面高度的变化，根据图象信息

（1）当15s时，测力计示数F＝_____N。

（2）物块A重_____N，高度为_____cm。

（3）当t＝0时，A受到的浮力为_____N，此时A底部受到水的压强大小为_____Pa。

（4）物块A的密度为多大？_____

Answer 1

【答案】15 25 20 20 2.5×103 1.25×103 kg/m3

【解析】

（1）由图像知道，当t=15s时，弹簧测力计示数是：F=15N；

（2）由图像知道，在25s后弹簧测力计的示数不变，则说明此时物体开始全部露出水面，所以，弹簧秤的示数即是物块A的重力：GA =25N；由图像知道，在0～5s时，弹簧测力计示数不变，说明此时物块浸没在水中；在5s～25s时，弹簧测力计示数变大，说明物块逐渐露出水面；即5s时物块的上表面刚好达到水面，25s时物块的下表面刚好离开水面，所以，物块向上移动的距离即为物块的高度，即此过程用时是：t=25s-5s=20s，物块的高度是：h=vt=1cm/s×20s=20cm；

（3）当t=0时，物块A浸没水中，由称重法知道，受到的浮力是：F浮=GA -F拉 =25N-5N=20N；0～5s，物块上升的高度：h′=vt′=1cm/s×5s=5cm；所以，当t=0时，A底部所处的深度是：hA =h′+h=5cm+20cm=25cm=0.25m，此时A底部受到水的压强是：p=ρghA =1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.25m=2.5×103 Pa；

（4）由G=mg知道，物块的质量是：

由F浮=ρ水V排g知道，物块的体积是： =2×10-3 m3

物块的密度是： =1.25×103 kg/m3。