(2009•和平区二模)某校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

(2009•和平区二模)某校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,放一个边长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(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,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,水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力越来越______,继续往容器中倒水,随着水的深度增加,水对容器底部的压强______.当水深增至8cm后,物块处于______(选填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”)状态.
(2)物块的重力是多少?物块的密度是多少?
(3)当水的深度为4cm时,水对容器底的压强和木块对容器底的压强分别是多少?
shanguoll 1年前 已收到1个回答 举报

重庆好来屋 幼苗

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解题思路:(1)观察图象中一开始的变化趋势可以看出,浮力在逐渐增大.液体内部压强会随深度的增加而增大.从图象看,当水深达到8cm后,物块的浮力不再增加,比较水深与物块的边长可以看出它此时的浮沉状况;
(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)根据P=ρgh可求水对容器底的压强;根据图象可知,当水的深度为4cm时的浮力,再根据F=F=G-F可求出木块对容器底的压力,然后利用P=
F/S]即可求出木块对容器底的压强.

(1)读图可知,水深从0逐渐增加到8cm的过程中,物块所受浮力是越来越大的;水的深度增加,底部所受压强会增大;图中当水深增至8cm以后,浮力不再变化,且此时的水深小于物块的边长10cm,因此,说明物块处于漂浮状态;
故答案为:大;增大;漂浮.
(2)因为物块漂浮,所以重力=浮力=8N,
物块的密度ρ=[m/V]=[G
gL3=
8N
10N/kg×10−3m3=800kg/m3
(3)水对容器底的压强P=ρgh=1.0×103kg/m3×0.04m=400Pa,
由图象可得此时F=4N,
木块对容器底的压力F=F=G-F=8N-4N=4N,
木块对容器底的压强P=
F/S]=[4N
100×10−4m2=400Pa.
答:(2)物块的重力是8N;物块的密度是800kg/m3
(3)当水的深度为4cm时,水对容器底的压强为400Pa;木块对容器底的压强是400Pa.

点评:
本题考点: 阿基米德原理;密度公式的应用;液体的压强的特点;液体的压强的计算.

考点点评: 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.

1年前

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