Question

【題目】某實驗小組在研究某種物質(zhì)的屬性時，日常需將物體浸沒在煤油中保存，將體積為1×10﹣3m3、重6N的該物體用細線系在底面積為250cm2的圓柱形容器的底部，物體浸沒在煤油中，如圖所示，（g=10N/kg，ρ煤油=0.8×103kg/m3）
（1）細線受到的拉力是多大？
（2）若細線與物體脫落，待物體靜止后煤油對容器底的壓強變化了多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由題知，物體浸沒煤油中，V=V排=1.0×10﹣3m3，

受到的浮力：

F浮=ρ煤油gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.0×10﹣3m3=8N；

因為G+F拉=F浮，

物體受到的拉力：

F拉=F浮﹣G=8N﹣6N=2N

（2）解：漂浮時，F(xiàn)浮′=G=6N，

由F浮′=ρ煤油gV排′得：

V排′= = =7.5×10﹣4m3，

△V排=1×10﹣3m3﹣7.5×10﹣4m3=2.5×10﹣4m3，

水深變化：

△h= = =0.01m，

△p=ρ水g△h=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m=80Pa．

【解析】（1）物體浸沒水中，排開水的體積等于物體的體積，利用阿基米德原理求受到的浮力，根據(jù)木塊重加上繩子的拉力等于木塊受到的浮力求出木塊受到的拉力；（2）木塊漂浮時所受的浮力等于它自身的重力，可得浮力的大小，根據(jù)阿基米德原理求排開水的體積，可求排開水的體積變化，知道容器底面積，可求水深的變化量，再利用液體壓強公式求容器底所受壓強改變量．
【考點精析】掌握阿基米德原理和物體的浮沉條件及其應(yīng)用是解答本題的根本，需要知道阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規(guī)律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；物體的浮沉條件：浸沒在液體中的物體 F浮＞G 時上浮，F(xiàn)浮 = G 時懸浮，F(xiàn)浮 ＜G 時下沉．物體浮沉條件的應(yīng)用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計（密度計的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無單位．）．