Question

【題目】如圖甲所示，水平面上有一個質量為300g，底面積為200cm2的柱形薄壁容器，容器中裝有質量為800g的液體，邊長為10cm的正方體物塊（不吸收該液體）漂浮在液體中，物塊露出液面的高度為2.5cm。用力緩慢向下壓物塊完全浸沒在液體中（液體未溢出），且物塊的上表面剛好與液面相平，下表面也剛好與容器底接觸（未密合），求（g取10N/kg）

(1)物塊受到的浮力大��；

(2)物塊的密度；

(3)乙圖中容器底對水平面的壓強。

Answer 1

【答案】(1) 6N；(2)；(3)

【解析】

（1）已知浸入液體中的物塊體積（排開液體的體積），根據乙圖，求出液體的密度，利用阿基米德原理求所受浮力；

（2）由于物塊漂浮在液面上，根據漂浮條件可知物塊的重力，求出質量，利用求出物塊的密度；

（3））利用求出液體的體積，即可求出使物塊恰好完全浸沒在液體中時，液體和物塊的總體積，再根據已知容器底面積，求出液體的深度h，根據即可求出液體對容器底的壓強。

(1)物塊漂浮時，排開液體的體積是

由乙圖可知，物塊的上表面剛好與液面相平，下表面也剛好與容器底接觸，則液面高度，則物塊和液體的總體積

根據邊長可知，物塊的體積

可知液體的體積是

已知液體的質量為800g ，則液體的密度

物塊受到的浮力大小為

則物塊受到的浮力大小為6N。

(2)因為漂浮，所以

物塊的密度為

則物體密度為。

(3)物塊完全浸沒時受到的浮力為

因此施加的壓力的大小為

將整個裝置視為一個整體，此時裝置對地面的壓力為

容器底對水平面的壓強為

則容器底對水平面的壓強為950Pa。

答：(1)物塊受到的浮力大小為6N；

(2)物塊的密度；

(3)容器底對水平面的壓強為。