Question

【题目】如图甲所示，水平面上有一个质量为300g，底面积为200cm2的柱形薄壁容器，容器中装有质量为800g的液体，边长为10cm的正方体物块（不吸收该液体）漂浮在液体中，物块露出液面的高度为2.5cm。用力缓慢向下压物块完全浸没在液体中（液体未溢出），且物块的上表面刚好与液面相平，下表面也刚好与容器底接触（未密合），求（g取10N/kg）

(1)物块受到的浮力大小；

(2)物块的密度；

(3)乙图中容器底对水平面的压强。

Answer 1

【答案】(1) 6N；(2)；(3)

【解析】

（1）已知浸入液体中的物块体积（排开液体的体积），根据乙图，求出液体的密度，利用阿基米德原理求所受浮力；

（2）由于物块漂浮在液面上，根据漂浮条件可知物块的重力，求出质量，利用求出物块的密度；

（3））利用求出液体的体积，即可求出使物块恰好完全浸没在液体中时，液体和物块的总体积，再根据已知容器底面积，求出液体的深度h，根据即可求出液体对容器底的压强。

(1)物块漂浮时，排开液体的体积是

由乙图可知，物块的上表面刚好与液面相平，下表面也刚好与容器底接触，则液面高度，则物块和液体的总体积

根据边长可知，物块的体积

可知液体的体积是

已知液体的质量为800g ，则液体的密度

物块受到的浮力大小为

则物块受到的浮力大小为6N。

(2)因为漂浮，所以

物块的密度为

则物体密度为。

(3)物块完全浸没时受到的浮力为

因此施加的压力的大小为

将整个装置视为一个整体，此时装置对地面的压力为

容器底对水平面的压强为

则容器底对水平面的压强为950Pa。

答：(1)物块受到的浮力大小为6N；

(2)物块的密度；

(3)容器底对水平面的压强为。