题目
如图1所示,在底面积为10﹣2m2的容器中有一重物,现利用弹簧测力计将其拉出水面,弹簧测力计的示数F随时间变化的图象如图2所示,根据图象信息,计算
(1)
物体被拉出水面之前受到的浮力;
(2)
物体的密度;(g取10N/kg)
(3)
物体被拉出水面,由于水面降低,容器底受到水的压强减小了多少帕?
答案: 解:由图2可知,t2时刻,物体被完全拉出水面,则重力等于拉力,即G=F拉=54N, 0~t1时刻,物体完全浸没在水中,弹簧测力计的示数F示=34N, 所以,物体被拉出水面之前受到的浮力:F浮=G﹣F示=54N﹣34N=20N;
解:物体浸没在水中,根据F浮=ρ水gV排可得物体的体积: V物=V排=F浮ρ水g=20N1×103kg/m3×10N/kg=2×10−3m3 物体的质量:, m=Gg=54N10N/kg=5.4kg 物体的密度: ρ物=mV物=5.4kg2×10−3m3=2.7×103kg/m3
解:根据V=Sh可得水面降低的高度: Δh=VS=2×10−3m310−2m2=0.2m , 水的压强减小量:△p=ρ水g△h=103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa