Question

【題目】彈簧測力計懸掛著一長方體物塊，將物塊從盛水的燒杯上方緩慢下降直至完全浸沒水中，物塊下降過程中，彈簧測力計的示數F隨下降高度h的變化關系如圖所示，求：

（1）物塊受到的最大浮力；

（2）物塊的密度；

（3）將物塊繼續緩慢下降至容器的水平底部，當彈簧測力計示數為零時，物塊對容器底部的壓強。

Answer 1

【答案】（1）5N（2）2×103kg/m3（3）1000Pa。

【解析】

（1）．由圖象知，G＝10N，當物塊完全浸沒時，拉力F＝5N，

則完全浸沒時的浮力為F浮＝G﹣F＝10N﹣5N＝5N，

此時物塊完全浸沒，所以浮力最大；

（2）．由得，物塊的體積：

物塊的質量：

則物塊的密度：

（3）．由圖象可知，長方體物塊的高度h＝15cm﹣5cm＝10cm＝0.1m，

底面積

則將物塊繼續緩慢下降至容器的水平底部，當彈簧測力計示數為零時，物塊對容器底部的壓力等于其重力與浮力之差，即F＝G﹣F浮＝10N﹣5N＝5N，

物塊對容器底部的壓強：

。

答：（1）．物塊受到的最大浮力為5N；

（2）．物塊的密度為2×103kg/m3；

（3）．將物塊繼續緩慢下降至容器的水平底部，當彈簧測力計示數為零時，物塊對容器底部的壓強為1000Pa。