Question

【題目】一用細繩拴著的長方形實心物體沉在水平的水底，現用測力計掛著細繩拉著物體豎直向上勻速運動，測力計示數F與測力計上升距離h的關系如圖所示，則：

（1）物體浸沒在水中時，受到水的浮力是多少？

（2）物體浸沒在水中時，其上表面受到水的最大壓強是多少？

（3）物體的密度是多少？（取g＝10N/kg，水密度為1.0×103kg/m3）

Answer 1

【答案】（1）40N；（2）4×103Pa；（3）1.5×103kg/m3

【解析】

（1）由“彈簧測力計示數F與運動時間關系圖”可知，當物體全部浸沒水面時，彈簧測力計的示數為20N，

當物體全部露出水面時，彈簧測力計的示數為60N，即物體的重力為60N，

則浮力F浮＝G﹣F拉＝60N﹣20N＝40N；

（2）根據圖象可知，物體浸沒在水中時，其上表面距離水面h＝0.4m，

上表面受到水的最大壓強p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝4×103Pa；

（3）由F浮＝ρgV排可得，

因為物體全部浸沒，此時V＝V排，

物體密度

答：（1）物體浸沒在水中時，受到水的浮力是40N；

（2）物體浸沒在水中時，其上表面受到水的最大壓強是4×103Pa；

（3）物體的密度是1.5×103kg/m3。