Question

如圖所示，質(zhì)量為2kg，邊長為10cm的正方體掛在彈簧稱上，并浸沒在水中，物體上表面距水面2cm．則物體的密度為________ kg/m³；彈簧稱的示數(shù)為________ N；物體受到的浮力為________ N；物體的下表面受到水的壓強為________ Pa；物體的下表面受到水的壓力為________ N．

Answer 1

2×10³    10    10    1.2×10³    12
分析：（1）已知邊長可求物體的體積，根據(jù)公式ρ=可求物體的密度；
（2）根據(jù)公式F_浮=ρ_水gV_排可求物體受到的浮力；
（3）已知物體的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg可求物體的重力，已知物體完全浸沒，此時彈簧秤的示數(shù)等于物體的重力減去物體所受的浮力；
（4）已知上表面距水面的深度，可求下表面距離水面的深度，根據(jù)公式P=ρgh可求物體的下表面受到水的壓強．
（5）根據(jù)（4）求得的物體的下表面受到水的壓強．利用F=PS即可求得物體的下表面受到水的壓力．
解答：（1）物體的體積V=（0.1m）³=10^-3m³；
物體的密度ρ===2×10³kg/m³；
（2）物體受到的浮力F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg×10^-3m³=10N；
（3）物體的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N；此時彈簧秤的示數(shù)G′=G-F_浮=20N-10N=10N；
（4）物體的下表面距離水面的深度h=2cm+10cm=12cm=0.12m；
物體的下表面受到水的壓強為P=ρgh=1000kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³Pa；
（5）物體的面積S=10cm×10cm=100cm²=10^-2m²．
物體的下表面受到水的壓力F=PS=1.2×10³Pa×10^-2m²=12N．
故答案為：2×10³；10；10；1.2×10³；12．
點評：本題考查重力、體積、浮力、液體壓強的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道影響液體壓強的因素是液體的密度和液體的深度，這個深度指的是距離液面的垂直高度．