问题补充:
物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究,在一个重为4N,底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放一个连长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(始终未溢出).通过测量容器中水的深度h,分别计算出该物块所受到的浮力F浮,并绘制了如图所示的图象.请你解答下列问题(g取10N/kg).
(1)分析图象可知,当水深增至8cm后,物体受到哪些力的作用?物块处于什么状态?
(2)物块的密度是多少?
(3)将物块取出后,若容器中水的重力为20N,此时容器对水平桌面的压强是多少?
答案:
解:(1)由图象可知:水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力F浮越来越大;
当水深增至8cm后,物体所受的浮力F浮不变,但由于物体的边长大于8cm,所以说明这时物体受到的浮力最大,且物体有露出水面的体积,所以看判断物体是处于漂浮状态,则物体只受重力和浮力的作用.
(2)由图象可知,当水深度是8cm后,物体受到的浮力不再随水深度的变化而变化,物体处于漂浮状态,
∴物体的重力G物=F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×0.08m=8N,
∵G=mg,
∴物体的质量m物===0.8kg,
物体的密度ρ===800kg/m3;
(3)容器对水平桌面的压力F=G水+G容器=20N+4N=24N,容器对水平桌面的压强p===1200Pa.
答:(1)当水深增至8cm后,物体处于漂浮状态,只受重力和浮力的作用.
(2)物体的密度是800kg/m3.
(3)将物体取出后,若容器中水的重力为20N,此时容器对水平桌面的压强是1200Pa.
解析分析:(1)看懂图象中随着水的深度的增大物体受到的浮力的变化规律,然后判断当水深增至8cm后物体的状态;
(2)确定了物块漂浮,便可根据图中的浮力得出物块的重力,再利用密度公式即可求出物块的密度.
(3)求出容器对桌面的压力,然后由压强公式求出容器对桌面的压强.
点评:阅读图象,从中获取有用的数据是本题解决的关键.其中通过比较水深与物块边长判断物块的浮沉状况,决定了能否顺利求出物块的重力与密度,值得我们学习与借鉴.
物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究 在一个重为4N 底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部 放一个连长为10cm的正方体物块 然后逐渐向容器中倒水(始终未