Question

【題目】如圖甲所示，有一體積、質量忽略不計的彈簧，其兩端分別固定在容器底部和正方體形狀的物體上。已知物體的邊長為10cm，彈簧沒有發生形變時的長度為10cm，彈簧受到拉力作用后，伸長的長度與拉力F的關系如圖乙所示。向容器中加水，直到物體上表面與液面相平，此時水深24cm。（g=10N/kg）求：

(1)物體受到水的浮力；

(2)打開出水口，緩慢放水，當彈簧處于沒有發生形變的狀態時，關閉出水口。求放水前后水對容器底部壓強的變化量。

Answer 1

【答案】(1)10N；(2)800Pa

【解析】

(1)物塊剛好完全浸沒在水中，則

物體所受的浮力

(2)由圖甲可知，當物體上表面上液面齊平時，物體上表面距容器底的距離為

h=24cm

彈簧伸長的長度

由圖乙可知，此時彈簧對物體的拉力為

F拉=4N

木塊的重力

當彈簧處于沒有發生形變的自然狀態時

L彈簧=10cm

此時物體受的浮力：

可得

此時水的深度

放水前后水對容器底部壓強的變化量

答：(1)物體受到水的浮力是10N；

(2)放水前后水對容器底部壓強的變化量是800Pa。