Question

如图甲所示，圆柱形平底容器置于水平桌面上，其底面积为500cm2．在容器内放入一个底面积为200cm2、高为20cm的圆

Answer 1

解题思路：已知物体的底面积和高度，根据公式V=Sh可求物体的体积，当物体完全浸没时，根据图象可求其浸入的体积的变化和受到的浮力，利用浮力公式求出液体的密度，受到的浮力等于绳子的拉力与物体重力之和，从图象上可以看出物体完全浸没时绳子的拉力，进一步求出物体的重力；

将细线剪断，当物块静止时，物体漂浮，受到的浮力等于自身的重力；根据浮力公式求出此时排开液体的体积，与原先排开液体的体积相比较，即可得出减小的排开液体的体积，进一步求出液体减小的深度，从图象可知原先液体的深度，根据公式P=ρgh可求当物块静止时，液体对容器底部的压强．

圆柱体的体积V=200cm²×20cm=4000cm³=0.004m³；

由丙图象可以看出，30cm到35cm时看出其特点：液面变化5cm拉力变化8N，是浮力变化了8N；△F_浮=ρ_液g△V_排；

所以ρ_液=

△F浮

g△V排=

8N

10N/kg×0.02m2×0.05m=0.8×10³kg/m³；

完全浸没时受到的浮力为F_浮=ρ_液gV=0.8×10³kg/m³×10N/kg×0.004m³=32N；

物体的重力为G=F_浮-F=32N-8N=24N；

将细线剪断，当物块静止时，物体漂浮，受到的浮力F_浮1=G=24N；

此时排开水的体积V_排=

F浮1

ρ液g=

24N

0.8×103kg/m3×10N/kg=3×10^-3m³；

排开水的体积减小了△V=V-V_排=0.004m³-3×10^-3m³=1×10^-3m³；

水的深度减小△h=

△V

S容=

1×10−3m3

500×10−4m2=0.02m；

水的深度为h=0.6m-0.02m=0.58m；

当物块静止时，液体对容器底部的压强为P=ρ_液gh=0.8×10³kg/m³×10N/kg×0.58m=4640Pa．

故答案为：4640．

点评：

本题考点： 液体的压强的计算；阿基米德原理；浮力大小的计算．

考点点评： 本题考查浮力和压强的计算，难点是求物体的重力，进而求出完全浸没和漂浮时受到的浮力，这是解题的关键．