Question

【题目】如图甲所示，圆柱体石块在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，如图乙所示是钢绳拉力随圆柱体下降高度h变化的图象。(g=10N/kg，ρ水=1．0×103kg/m3)，求：

（1）根据图乙回答，圆柱体石块的重力是 ________ N，浸没时的拉力是________N。

（2）圆柱体石块全部没入水中时受到浮力是多少?____

（3）圆柱体石块的体积是多少?____

（4）圆柱体石块的密度是多少?____

（5）圆柱体石块在刚浸没时，下表面受到水的压强是多少?____

Answer 1

【答案】1400N 900N 500N 0.05m3 2.8×103kg/m3 10000Pa

【解析】

(1) [1] 由图象知道，当h=0～1m时，弹簧测力计示数为1400N，此时圆柱体石块处于空气中，圆柱体石块重力是：

G=F拉 =1400N，

[2] 由图象知道，当h=2m以后，物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，弹簧测力计的示数是：

F′=900N；

(2)由称重法知道，圆柱体石块完全浸入水中时，圆柱体受到的浮力是：

F浮 =G-F′=1400N-900N=500N；

(3) 因为圆柱体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，由知道，圆柱体的体积是：

=0.05m3

(4) 由知道， 圆柱体石块的密度是：

=2.8×103kg/m3；

(5) 由图象知道，圆柱体在刚浸没时，下表面所处的深度是：

h=2m-1m=1m

下表面受到的水的压强是：

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=10000Pa

答：(1) 圆柱体石块的重力是1400N，浸没时的拉力是900N；

(2) 圆柱体石块全部没入水中时受到浮力是500N；

(3) 圆柱体石块的体积是0.05m3；

(4) 圆柱体石块的密度是2.8×103kg/m3；

(5) 圆柱体石块在刚浸没时下表面受到水的压强是10000Pa。