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△L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。求：

（1）物體受到的水的浮力。

（2）物體的密度。

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

Answer 1

【答案】（1）10N（2）0.6×103kg/m3（3）800Pa

【解析】

（1）．物塊剛好完全浸沒在水中，則：

V排＝V物＝（0.1 m）3＝1×10﹣3m3，

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：

△L＝24cm﹣10cm﹣10cm＝4cm

由圖乙可知，此時彈簧對物體的拉力為：

F拉＝4N，

木塊的重力：

，

物體的密度：

；

（3）．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：

。