Question

如圖所示，將一塊重為3N的石塊用細(xì)線系著浸沒(méi)在裝有水的圓柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm． 若將石塊在水中緩慢提升3cm，石塊仍然處于浸沒(méi)狀態(tài)，拉力做功0.03J，（容器的重力和容器壁的厚度忽略不計(jì)，g=10N/kg）． 求：
（1）石塊受到的浮力；
（2）松開細(xì)線，石塊沉到容器底靜止后，容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)．

Answer 1

解：（1）∵W=Fs，
F_拉===1N，
F_浮=G-F_拉=3N-1N=2N；
（2）V_排===2×10^-4m³
S====10^-2m²，
G_水=ρ_水gSh₁=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10^-2m²×0.1m=10N．
p===1300Pa．
答：（1）石塊受到的浮力為2N；
（2）容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)為1300Pa．
分析：（1）已知拉力做功和石塊在水中緩慢提升的高度，可利用W=Fs求得此時(shí)的拉力，再利用稱重法求得浮力；
（2）根據(jù)浮力公式變形可求得V_排，然后根據(jù)容器中水的深度由10cm上升到12cm．可求得容器的底面積，容器對(duì)水平地面的壓力等于石塊和容器的重力，根據(jù)公式P=可求容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查浮力、重力、壓強(qiáng)等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道在水平地面壓力等于物體自身的重力，解題過(guò)程中要注意單位的換算．