Question

【題目】如圖所示，放在水平面上的薄壁圓柱形容器，底面積為25cm2，彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上掛著重為3．9N的金屬塊，現(xiàn)將金屬塊浸沒水中，容器內(nèi)水面由20cm上升到22cm（g=10N/kg）。求：

（1）金屬塊未放入水中時(shí)（如圖所示），水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；

（2）金屬塊的密度；

（3）金屬塊浸沒水中（未接觸容器底）靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；

（4）緩慢勻速提升金屬塊使其上升10cm，金屬塊始終處于浸沒狀態(tài)，你認(rèn)為此過程中浮力做功嗎？若做功，請(qǐng)計(jì)算出浮力做了多少功；若不做功，請(qǐng)說明理由。

Answer 1

【答案】（1）2×103Pa（2）7．8×103kg/m3（3）3．4N（4）0．05J

【解析】

試題分析：（1）金屬塊未放入水中時(shí)容器底部受到的水的壓強(qiáng)

p=ρ水gh1=1．0×103kg/m3×10N/kg×0．2m=2×103Pa

（2）金屬塊的體積

V金=V排=Sh排=S（h2﹣h1）=2．5×10-3m2×（0．22m﹣0．20m）=5×10-5m3

金屬塊的質(zhì)量

金屬塊的密度

（3）金屬塊受到的浮力F浮=ρ水gV排=1．0×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3=0．5N

彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示=G﹣F浮=3．9N﹣0．5N=3．4N

（4）此過程中浮力做功W=Fs=F浮h3=0．5N×0．1m=0．05J