Question

在課外小組活動中，小明將一掛在彈簧測力計下的形狀不規(guī)則的石塊分別浸沒在水和鹽水中，彈簧測力計的示數(shù)如圖所示，鹽水的密度為________；小強將一底面積為S₁的實心金屬圓柱體掛在彈簧測力計下，緩慢浸沒到底面積為S₂的薄壁盛水圓柱形容器中（水未溢出且物體未接觸容器底部），彈簧測力計示數(shù)改變了△F，則水對容器底部的壓強改變了________．

Answer 1

1.1×10³kg/m³    
分析：（1）在空氣中稱石塊重，從甲圖讀出彈簧測力計的示數(shù)（石塊重），從乙圖讀出小石塊全浸入水中彈簧測力計的示數(shù)，利用稱重法求小石塊受到的浮力；
已知小石塊受到水的浮力，利用阿基米德原理求小石塊的體積；利用稱重法求小石塊受到鹽水的浮力，再利用阿基米德原理求鹽水的密度；
（2）設(shè)圓柱體的高為H，根據(jù)V=Sh計算出圓柱體體積，也就知道了排開液體的體積；又知道圓柱形容器的底面積，可以求出圓柱體浸沒后水面上升的高度，利用液體壓強公式求水對容器底部的壓強增大值．再利用阿基米德原理和稱重法，將結(jié)果用△F、S₂表示．
解答：解：（1）由甲、乙兩圖得：
石塊在水中所受到的浮力：F_浮=G-F_示=4N-3N=1N；
∵F_浮=ρ_水v_排g，
∴石塊的體積：
v=v_排===1×10^-4m³，
由甲、丙兩圖，石塊受到鹽水的浮力：
F_浮′=4N-2.9N=1.1N，
∵F_浮′=ρ_鹽水v_排g，
∴ρ_鹽水===1.1×10³kg/m³；
（2）設(shè)圓柱體的高為H，
∵圓柱體浸沒于水中，
∴圓柱體排開水的體積：v_排=v=S₁H，
將圓柱體浸沒于水中后，容器內(nèi)水面上升的高度h：
△h==，
水對容器底部的壓強增大值：
△p=ρ_水g△h=ρ_水g==，
∵圓柱體受到水的浮力：
F_浮=ρ_水gv_排=△F，
∴△p=．
故答案為：（1）1.1×10³kg/m³；（2）．
點評：第一問：稱重法的運用是本題中求浮力的基本方法，浮沉條件可幫助我們判斷物體的浮沉狀態(tài)，本題的難點還是兩次浮力公式的運用，利用石塊排開水的體積與排開鹽水的體積相同，進而求出鹽水的密度．
第二問：考查了液體壓強的計算、阿基米德原理、稱重法測量圓柱體受到的浮力，求出水面升高值是本題的突破點．