Question

如图是研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离L的关系实验装置，其中A是底面积为25cm²的实心均匀圆柱形物体．用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得到F与h的关系图像如图中实线所示。

(l)若将物体A放在水平桌面上时对桌面的压强为多少_________；

(2)浸没前，物体A逐渐浸入水的过程中，水对容器底部的压强将_____；（填“变大”“变小”或“不变”）

(3)完全浸没时，A受到水的浮力为_____N，密度为___kg/m³；

(4)换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出如图中虚线所示图像，液体的密度_______？

Answer

1.2×103Pa 越大 2N 1.5×103kg/m3 0.8×103kg/m3

【解析】压强的大小及其计算；液体的压强的特点；阿基米德原理；浮力大小的计算

（1）由图2可知，物体A的重力G=3N，放在水平桌面对桌面的压力F=G=3N，p=F/S=3N/25×10−4m2=1200Pa；

（2）浸没前，物体A逐渐浸入水的过程中，容器中水的深度不断增加，由p=ρgh可得，在密度不变时，深度越大，所产生的压强越大；

（3）当h=0时，弹簧测力计的示数为3N，即物体A的重力G=3N，完全浸没在水中：F浮 =G-F=3N-1N=2N，完全浸没在水中：V=V排 =F浮/ρ水g=2N/1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4 m3 ；物体A的质量m=G/g=3N/10N/kg=0.3kg，物体A的密度ρ=m/V=0.3kg/2×10−4m3=1.5×103 kg/m3 ；

（4）由图可知，完全浸没在另一种液体中：F浮 =G-F′=3N/1.4N=1.6N，由F浮 =ρgV排 可得：ρ液 =F浮/gV排=1.6N/10N/kg×2×10−4m3=0.8×103 kg/m3