Question

如图所示，一大烧杯内装满水后，水深20cm，烧杯和水总重为20N．现有一边长为10cm正方体木块，将它轻轻放在烧杯中，测得溢出的水重为6N． 求：
①木块的重力；
②木块的密度；
③试分析说明放入木块前后，烧杯对水平桌面的压强是否变化？（g=10N/㎏）

Answer

①知道溢出水（木块排开水）的体积，利用密度公式和重力公式求木块排开水的重力，再根据阿基米德原理求木块受到的浮力；
②知道正方体的边长求出木块的体积；根据漂浮条件求出木块重，再利用密度公式和重力公式求出木块的质量；最后利用密度公式求木块的密度；
③杯子放在水平桌面上，杯子对水平桌面的压强跟杯子以及杯子中物体的重有关，比较物块放入杯子前后总重的变化即可得到答案．
【解析】
①根据阿基米德压力可得：
木块受到的浮力F浮=G排=m排g=6N；
②木块的体积：
V木=（0.1m）3=1×10-3m3，
∵木块漂浮，
∴G木=F浮=6N，
∵G木=m木g=ρ木v木g，
∴木块的密度：
ρ木===0.6×103kg/m3；
③∵放入木块后，木块、剩余水、杯子的总重和放入物块之前杯子和水的总重是相同的，
∴对水平桌面的压力不变，
又∵杯子的底面积不变，即受力面积不变，
∴根据p=可知，烧杯对水平桌面的压强不变．
答：①木块的重力为6N；
②木块的密度为0.6×103kg/m3；
③烧杯对水平桌面的压强不变．