Question

【題目】水平桌面上放置一底面積為100cm2，重為6N的柱形容器，容器內裝有20cm深的某液體。將一體積為400 cm3的物體A懸掛在彈簧測力計上，彈簧測力計示數為10N,讓物體從液面上方逐漸浸入直到浸沒在液體中（如圖），彈簧測力計示數變為5．2N。（柱形容器的厚度忽略不計，筒內液體沒有溢出，物體未接觸容器底。g=10N/kg），求：

（1）物體浸沒在液體中時受到的浮力；

（2）筒內液體密度；

（3）物體浸沒時，容器對桌面的壓強。

Answer 1

【答案】（1）4.8N；（2）；（3）3480Pa

【解析】試題分析：（1）由圖象知，圓柱體完全浸沒，此時F=2N；所以F浮=G-F拉=10N-5．2N=4．8N，

（2）因為浸沒，所以V排=V物=400cm3=4×10-4 m3

由F浮=ρ液gV排得：ρ液=F浮/gV排=4．8N/10N/kg×4×104m3=1．2×103kg/m3；

（3）液體的體積V液=100cm2 ×20cm=2000cm3 =2×10-3 m3

液體的重力G液=m液g=ρ液V液g=1．2×103 kg/m3×2×10-3m3×10N/kg=24N，

容器對桌面的壓力F=（G液+G容器+G物）-F拉=（24N+6N+10N）-5．2N=34．8N；

受力面積：S=100cm2=10-2m2，p=F/S=34．8N102m2=3480Pa。