解题思路:(1)根据物体边长和物块A体积露出水面的比例,求出排开水的体积,根据公式F浮=ρ水gV排求出浮力.
(2)利用物体的沉浮条件,此时物块漂浮.F浮=G,根据公式ρ水gV排=ρ物gV求出木块的密度;
(3)因物块A刚好完全浸没水中,此时弹簧对物块A的作用力为F=F浮-G,求出F,由图乙可知弹簧的伸长量,因物块A恰好浸没时,由此可知水面升高的高度根据液体压强公式P=ρgh求出水对容器底部压强的增加量.
(1)物块A体积为V=(0.1m)3=0.001m3,
则V排=V-V露=V-[2/5]V=[3/5]V=[3/5]×0.001m3=6×10-4m3,
∴F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N;
(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变
F浮=G,
ρ水gV排=ρ物gV,
ρ物=
V排
Vρ水=[3/5]×1×103kg/m3=0.6×103kg/m3;
(3)物块A刚好完全浸没水中
F1=F浮-G=ρ水gV-ρ物gV=1×103kg/m3×10N/kg×10-3m3-0.6×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=4N;
由图乙可知:此时弹簧伸长了4cm,
假设水面不动(即不加水),弹簧伸长4cm,木块向上运动4cm,水面距底部距离为20cm+4cm=24cm.
由于将水加至木块A刚好完全浸没水中,水面再升高的高度h′=10cm-[3/5]×10cm=4cm.
∴水面升高的高度△h=24cm+4cm-20cm=8cm=0.08m.
△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa.
答:(1)物块A受到的浮力为6N;
(2)物块A的密度为0.6×103kg/m3;
(3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p为800Pa.
点评:
本题考点: 浮力大小的计算;密度的计算;液体的压强的计算.
考点点评: 此题考查了学生对液体压强的大小及其计算,密度的计算,浮力的计算等,此题中还有弹簧对木块的拉力,总之,此题比较复杂,稍有疏忽,就可能出错,因此是一道易错题.要求同学们审题时要认真、仔细.