Question

如图所示，有一重为27 N的长方体物块，长为L=20 cm，它的横截面积S₁是盛水容器横截面积S₂（容器壁厚不计）的1/3，当物块有2/5的体积浸入水中时，弹簧测力计的示数为F₁=23 N（g取10N/kg）．
（1）根据题中所给条件，试一试你能求出与物块有关的物理量有哪些？请分别计算出来．
（2）求当物体有2/5的体积浸入水中时与物体刚好全部浸入水中时，水对容器底的压强差是多少？

Answer

（1）已知重力可求质量，已知物体在空气中的重力和在水中进入一部分时测力计的示数，可求此时物体受到的浮力，已知浮力可求物体体积，进一步求出物体的密度．
（2）已知物体的横截面积和容器的底面积以及物体排开水的体积，可求浸入的深度，根据公式P=ρgh进一步求出水对容器底的压强差．
【解析】
（1）物体的质量m===2.7kg，
物体受到的浮力F=G-G视=27N-23N=4N，
物体的体积V===0.001m3，
物体的密度ρ===2.7×103kg/m3．
（2）物体有2/5的体积浸入水中时，水对容器底的压强P1=ρ水g=ρ水gL，
物体刚好全部浸入水中时，水对容器底的压强P2=ρ水g=ρ水g，
水对容器底的压强差是△P=P2-P1=ρ水g-ρ水gL=ρ水gL=1000kg/m3×10N/kg××0.2m=400Pa．
答：水对容器底的压强差是400Pa．