Question

某中學研究性學習小組，駕船至東昌湖中．他們用細線系住石塊，并用彈簧測力計測出其重力為6.0N．然后把石塊放入湖水中，彈簧測力計的示數為3.6N．當石塊觸及湖底時，他們在細線上水面處做一標記，并測出石塊到標記處的線長為4.8m．（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）求：
（1）在湖水中石塊受到的浮力；
（2）湖水對此處湖底的壓強；
（3）石塊的密度．

Answer 1

【答案】分析：（1）石塊受到豎直向下的重力和豎直向上的拉力及浮力，石塊受力平衡，列出關系式，可求出石塊受到的浮力；
（2）根據壓強公式P=ρ_水gh，h=4.8m，代入數值，可算出湖底的壓強；
（3）根據浮力公式F=ρ_水gV石可求出石塊的體積和根據重力公式G=mg求出石塊的質量，然后利用公式m=ρ_石V的變形，可求得石塊的密度．
解答：解：（1）石塊受到浮力F=G-F_拉=6N-3.6N=2.4N．
（2）∵測出石塊到標記處的線長為4.8m，
∴水深h=4.8m，
P=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4.8m=4.8×10⁴Pa．
（3）石塊體積為V，由F=ρ_水Vg得：
V===2.4×10^-4m³，
石塊的質量m==0.6kg，
石塊的密度ρ_石===2.5×10³kg/m³．
答：（1）石塊受到的浮力是2.4N．
（2）湖水對此處湖底的壓強是4.8×10⁴Pa．
（3）石塊的密度是2.5×10³kg/m³．
點評：本題考查知識點比較多，密度的計算、浮力及液體壓強的計算，牢記公式及其公式變形并能熟練應用是解答的關鍵．