问题标题:
【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,放一个连长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(始终未溢出).通过测量】
问题描述:
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,放一个连长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(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浮,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,当水深增至8cm后,物体受到哪些力的作用?物块处于什么状态?
(2)物块的密度是多少?
(3)将物块取出后,若容器中水的重力为20N,此时容器对水平桌面的压强是多少?
陈欢林回答:
(1)由图象可知:水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力F浮越来越大;
当水深增至8cm后,物体所受的浮力F浮不变,但由于物体的边长大于8cm,所以说明这时物体受到的浮力最大,且物体有露出水面的体积,所以看判断物体是处于漂浮状态,则物体只受重力和浮力的作用.
(2)由图象可知,当水深度是8cm后,物体受到的浮力不再随水深度的变化而变化,物体处于漂浮状态,
∴物体的重力G物=F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×0.08m=8N,
∵G=mg,
∴物体的质量m物=G
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