践行者初中物理力学典题详解第305题
68.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示.由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触).物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示.求:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)从物块刚好浸没水中到h=10cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少Pa?

解析:1分析乙图可知:
①当h=0时,F=8N,
此时物块下表面与水面刚好接触,
则物重G=F=8N,
②当h=4cm时,F'=4N,
此时物块刚好没入水面,
则物块高h物=4cm
则物块受到的浮力F浮=G-F'
=8N-4N=4N,
V=V排=F浮/ρ水g
=4N/(1×10³kg/m³×10N/kg)
=4×10⁻⁴m³,
则ρ=G/gV
=8N/10N/kg×4×10⁻⁴m³
=2×10³kg/m³;

2当物块刚好浸没水中时,
物块下表面的深度为:
h1=h物=4cm=0.04m,
则当物块浸没在水中的深度为
h2=10cm=0.1m时,
物块下表面深度的变化量为:
△h=h2-h1=0.1m-0.04m=0.06m,
则△p=ρ水g△h
=1×10³kg/m³×10N/kg×0.06m
=600Pa.

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