Question

【题目】用细线竖直拉着一长方体物体，将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中，物块下降过程中，所受浮力F随下降高度h的变化关系如图所示，求：
（1）物块的重力；
（2）物块受到的最大浮力；
（3）当物块刚好完全浸没时，物块下表面受到水的压强．

Answer 1

【答案】
（1）解：由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为10N，此时物块处于空气中，根据二力平衡条件可知，物块的重力：G=F拉=10N；

答：物块的重力为10N；

（2）解：由于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，

则物块受到的最大浮力：F浮=G﹣F=10N﹣4N=6N；

答：物块受到的最大浮力为6N；

（3）解：物块刚浸没时下表面距水面距离：h=7cm﹣3cm=4cm=0.04m；

物块下表面受到水的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa；

答：当物块刚好完全浸没时，物块下表面受到水的压强为400Pa．

【解析】为了便于分析，给线段标上A、B、C、D四个点，如下图，根据图象分析如下：

；（1）由图可知AB段物块未浸入液体，测力计的示数即为物块的重力，所以从图中可读出物块的重力大小．（2）由图象CD段可知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，根据F浮=G﹣F可求得物块受到的浮力．（3）下降高度3cm时，下表面接触水面，下降7cm时，物块刚好浸没水中，这时水面上升，物块下表面距水面距离是4cm，由p=ρgh可计算，下表面受到水的压强．

【考点精析】本题主要考查了液体的压强的计算和浮力大小的计算的相关知识点，需要掌握液体内部压强的公式：p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意：h 指液体的深度，即某点到液面的距离；浮力的公式为：F浮= G排 =ρ液gv排才能正确解答此题．