Question

有一重为1.5N，底面积为20cm²的溢水杯放在水平桌面上，杯内盛有重2.5N的水，水面恰好到达溢水口，将一物块轻轻放入杯内，静止时如图所示，溢出40cm³的水，当用一细铁丝将物块完全压入水中时，又排出10cm³的水．求：（g取10N/kg）
（1）物块未放入之前杯对桌面的压强；
（2）物块的重力；
（3）物块的密度．

Answer

（1）知道杯重和水重和受力面积，利用压强公式求物块未放入之前杯对桌面的压强；
（2）因为物块漂浮，据漂浮条件求物块重；
（3）知道物块受到的重力利用重力公式求物块的质量，而物块的体积等于两次溢出水的体积之和，再利用密度公式求物块的密度．
【解析】
（1）∵F=G=G水+G杯=2.5N+1.5N=4N，
∴物块未放入之前杯对桌面的压强：
．

（2）∵物块漂浮，
∴物块受到的重力：
G物=F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×40×10-6m3=0.4N，

（3）∵物块浸没，
∴v=v溢=40cm3+10cm3=50cm3=5×10-5m3，
物块的质量：
，
物块的密度：
．
答：（1）物块未放入之前杯对桌面的压强为2000Pa；
（2）物块的重力为0.4N；
（3）物块的密度0.8×103kg/m3．