Question

【题目】边长为10cm的立方体物块（ρ物<ρ水）放入圆柱形容器底部，如图1所示．逐渐向容器内倒入水（水未溢出），测量容器内水的深度h，分别计算出该物块对应受到的浮力F浮，并绘制了如图2（实线）所示的图像．（g取10N/kg）

（1）在水中，h=12cm时，物块处于 状态（选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”），物块重为 N．

（2）未倒水前物块对容器底部的压强为 Pa，物体的密度为 kg/m3．

（3）更换一种液体重复上述实验，绘制了如图2（虚线）所示的图像．h=12cm时，物块处于 状态（选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”），液体的密度为 kg/m3．当h=12cm时，水中物块的重力势能 液体中物块的重力势能．（选填“>”、“<”或“=”）

Answer 1

【答案】(1) 漂浮 8 (2)800 800 (3) 沉底 700 >

【解析】

试题分析：由图像可知，当容器中水的深度为8cm时，此时物块受到的浮力是8N，之后随着水的深度的增加浮力不在发生变化，故在水中，h=12cm时，物块处于漂浮状态，浮力与物块的重力相等，及物重是8N；（2）未倒水前物块对容器底部的压强为P=G/S=8N/0.1m2=800pa，物体的密度是ρ=m/V=0.8kg/0.1m3=800 kg/m3；（3）由图像可知，当容器中液体的深度大于10cm时，物体受到浮力保持不变为7N，故当h=12cm时，由F浮= ρgV排知道ρ=F浮/gV排=7N/10N/kg×.01m3=700 kg/m3，当h=12cm时，水中物块的重力势能大于液体中物体的重力势能。