Question

物理興趣小組同學對物體的浮沉條件進行研究．在一個圓柱形玻璃容器底部，放一個邊長為10cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（水始終未溢出）．通過測量容器中水的深度h，分別計算出該物塊所受到的浮力F_浮，并繪制了如圖所示的圖象．
請解答下列問題．
（1）分析圖象可知，水的深度由0逐漸增加到8cm前的過程中，物塊受到的浮力    （選填：增大，減小，不變）．
（2）水深10cm時水對容器底的壓強是    pa．（g取10N/kg）
（3）當容器中水深超過8cm．以后，物塊的狀態是    ．此判斷的依據是    ．
（4）物塊的密度是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）看懂圖象中隨著水的深度的增大物體受到的浮力的變化規律；
（2）知道水深，利用p=ρgh計算水對容器底的壓強；
（3）物塊的高為10cm，水的深度增大到8cm后，物塊沒有全浸入，物塊受到的浮力不再發生變化，說明物塊漂浮；
（4）物體處于漂浮狀態，由圖象可得物體受到的浮力，而F_浮=G，可求物體重；再求出物體體積，利用重力公式和密度公式ρ=算出物體的密度．
解答：解：（1）由圖象可知：水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中，物塊受到的浮力越來越大；
（2）p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa；
（3）水的深度增大到8cm后，物塊受到的浮力不再發生變化，物塊沒有全浸入，所以物塊處于漂浮狀態；
（4）由圖象可知，G=F_浮=8N，
物塊的體積：
V=10cm×10cm×10cm=1×10^-3m³，
物塊的密度：
ρ====0.8×10³kg/m³．
故答案為：（1）增大；（2）1000；（3）漂浮，從圖可知，水到8cm時浮力不再增大，此時物體并沒完全浸沒水中，有部分體積露出水面；
（4）0.8×10³kg/m³．
點評：本題考查了學生對密度公式ρ=、液體壓強公式是p=ρgh的掌握和運用，看懂圖象從中得出相關信息是本題的關鍵．