Question

如圖，將重為2.8N，體積為100cm³的石塊，用彈簧稱掛著浸沒在裝有水的圓柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到13cm．
試求：
（1）石塊受到的浮力　　
（2）石塊的密度．
（3）當石塊浸沒后容器底面受到水的壓強．

Answer 1

已知：G=2.8N，g=9.8N/kg，ρ_水=10³ kg/m³，h=13cm=0.13m
求：F_浮，ρ，P？
解：（1）石塊所受浮力：
F_浮=ρ_液gV_排=1×10³kg/m³×9.8N/kg×100×10^-6m³=0.98N；
（2）∵G=mg
∴m==≈0.29kg，
石塊的密度：
ρ===2.9×10³ kg/m³；
（3）容器底受到水的壓強：
p=ρgh=1×10³kg/m³×9.8N/kg×0.13m=1.274×10³Pa；
答：（1）石塊受到的浮力為0.98N；
（2）石塊的密度為2.9×10³ kg/m³；
（3）當石塊浸沒后容器底面受到水的壓強為1.274×10³Pa．
分析：（1）已知石塊的體積，石塊的體積等于它排開水的體積，根據公式F_浮=ρ_液gV_排可求石塊所受浮力；
（2）先根據G=mg求出石塊的質量，根據密度公式求出石塊的密度；
（3）根據p=ρgh求出放入石塊后容器受到水的壓強．
點評：本題考查密度、浮力、重力、壓強等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平地面壓力等于物體自身的重力，解題過程中要注意單位的換算．