Question

底面积为2×10^-2米²的薄壁圆柱形容器内装有深度为0.2米的水，放在水平地面上，现将质量为0.5千克，体积为1×10^-3米³的物块轻轻放入装水的容器中（无水溢出）．
（1）求物块的密度 ρ．
（2）物块在水中静止时所受到的浮力F_浮．
（3）放入物块后水对容器底部的压强P．

Answer

（1）已知物块的质量和体积，根据密度公式求出物块的密度；
（2）根据物体的浮沉条件可知，当物体的密度小于液体密度时，物体漂浮，根据浮沉条件和G=mg求出物块在水中静止时所受到的浮力；
（3）根据阿基米德原理求出物体排开液体的体积，再根据体积公式求出液面上升的高度，再根据液体压强公式求出放入物块后水对容器底部的压强．
【解析】
（1）物块的密度 ρ物===0.5×103kg/m3；
（2）∵ρ物＜ρ液，
∴物体漂浮，
∴F浮=G物=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N；
（3）根据F浮=ρgV排可得：
物体排开液体的体积V排=，
液体上升的高度△h==，
放入物块后水对容器底部的压强：
p=ρg（h+△h）=ρg（h+）
=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×（0.2m+）=2205Pa．
答：（1）求物块的密度为0.5×103kg/m3；
（2）物块在水中静止时所受到的浮力4.9N；
（3）放入物块后水对容器底部的压强2205Pa．