如圖1所示，*簧測力計用細線拉着一長方體物塊A，從水池中豎直向上做勻速直線運動，上升到水面以上一定的高度。物塊...

問題詳情：

如圖1所示，*簧測力計用細線拉着一長方體物塊A，從水池中豎直向上做勻速直線運動，上升到水面以上一定的高度。物塊上升的速度為1cm/s，*簧測力計示數F隨物塊上升的時間t變化的圖象如圖2所示。不計阻力及水面高度的變化，根據圖象信息

（1）當15s時，測力計示數F＝　　N。

（2）物塊A重　　N，高度為　　cm。

（3）當t＝0時，A受到的浮力為　　N，此時A底部受到水的壓強大小為　　Pa。

（4）物塊A的密度為多大？

【回答】

由圖2可知，0～5s，*簧測力計示數不變，此時物塊浸沒水中；5s～25s，*簧測力計示數變大，物塊逐漸露出水面；25s以後，物體露出水面，*簧測力計的示數等於物塊重力。

（1）由圖2直接可讀出當15s時，測力計示數。

（2）25s以後，物體露出水面，由圖2直接可讀出當25s以後測力計示數，即為物塊A重力；

根據物體A露出水面的所用時間，根據s＝vt即可求出物體A的高度。

（3）當t＝0時，物塊浸沒水中；根據稱重法求出A受到的浮力為；

根據s＝vt求出深度，利用p＝ρgh求出此時A底部受到水的壓強；

（4）根據阿基米德原理求出物塊A的體積，然後利用G＝mg求出質量，利用密度公式即可求出物體A的密度。

【解答】解：

由圖2可知，0～5s，*簧測力計示數不變，此時物塊浸沒在水中；5s～25s，*簧測力計示數變大，説明物塊逐漸露出水面；25s以後，物體全部露出水面，*簧測力計的示數等於物塊重力。

（1）由圖知，當t＝15s時，*簧測力計示數F＝15N；、

（2）在25s後*簧測力計的示數不變，物體全部露出水面，則物塊重GA＝25N；

5s～25s，物塊逐漸露出水面，即5s時物塊的上表面剛好達到水面，25s時物塊的下表面剛好離開水面，

則可知物塊向上移動的距離即為物塊的高度，此過程用時t＝25s﹣5s＝20s，

物塊的高度：h＝vt＝1cm/s×20s＝20cm；

（3）當t＝0時，物塊A浸沒水中，受到的浮力：F浮＝GA﹣F拉＝25N﹣5N＝20N；

0～5s，物塊上升的高度：h′＝vt′＝1cm/s×5s＝5cm；

則由上圖可知，當t＝0時，A底部所處的深度：hA＝h′+h＝5cm+20cm＝25cm＝0.25m，

此時A底部受到水的壓強：

p＝ρghA＝1×103kg/m3×10N/kg×0.25m＝2.5×103Pa；

（4）物塊的質量：

mA＝＝＝2.5kg，

由F浮＝ρ水V排g可得物塊的體積：

VA＝V排＝＝＝2×10﹣3m3，

物塊的密度：

ρA＝＝＝1.25×103kg/m3。

故*為：（1）15；（2）25；20；（3）20；2.5×103Pa；（4）物塊A的密度為1.25×103kg/m3。

【點評】本題考查了重力、浮力、質量、密度的計算，以及阿基米德原理，關鍵是公式和公式變形的應用，難點是通過圖乙確定金屬塊的重力及繩子受到的拉力、會用稱重法計算出金屬塊受到的浮力。

知識點：壓強和浮力單元測試

題型：計算題