Question

某中学研究性学习小组，驾船至东昌湖中．他们用细线系住石块，并用弹簧测力计测出其重力为6.0N．然后把石块放入湖水中，弹簧测力计的示数为3.6N．当石块触及湖底时，他们在细线上水面处做一标记，并测出石块到标记处的线长为4.8m．（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）求：
（1）在湖水中石块受到的浮力；
（2）湖水对此处湖底的压强；
（3）石块的密度．

Answer

（1）石块受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力及浮力，石块受力平衡，列出关系式，可求出石块受到的浮力；
（2）根据压强公式P=ρ水gh，h=4.8m，代入数值，可算出湖底的压强；
（3）根据浮力公式F=ρ水gV石可求出石块的体积和根据重力公式G=mg求出石块的质量，然后利用公式m=ρ石V的变形，可求得石块的密度．
【解析】
（1）石块受到浮力F=G-F拉=6N-3.6N=2.4N．
（2）∵测出石块到标记处的线长为4.8m，
∴水深h=4.8m，
P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8m=4.8×104Pa．
（3）石块体积为V，由F=ρ水Vg得：
V===2.4×10-4m3，
石块的质量m==0.6kg，
石块的密度ρ石===2.5×103kg/m3．
答：（1）石块受到的浮力是2.4N．
（2）湖水对此处湖底的压强是4.8×104Pa．
（3）石块的密度是2.5×103kg/m3．