Question

如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A，当容器中水的深度为20cm时，物块A有3/5的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态。往容器缓慢加水（水未溢出）至物块A恰好浸没，加水过程中物块A克服重力做的功为_________J。加水后容器底部受到水的压强为_________Pa（整个过程中弹簧受到的拉力F跟弹簧的伸长量L的关系如图10乙所示）。

Answer

0.24 3200

【解析】

试题分析：，

此时物体受到的浮力为：，因为弹簧恰好处于自然伸长状态，所以物体重力等于它受到的浮力，加水至物块A恰好浸没时，，物体受到的浮力为：

，此时物体受到三个力的作用：除去竖直向下的重力4N，竖直向上的重力10N外，还受竖直向下的拉力6N，由乙图可知，当拉力为6N时，弹簧伸长6cm，说明物体上升6cm，克服重力做功：；

加水前，A有的体积在水面以下，所有水面距离A的下表面4cm，加水过程中，假设水面相对于A的位置不变，一直在距离A的下表面处4cm，弹簧伸长6cm，所以水面升高6cm，再加水至A完全浸没，即水面与A的上表面相平，水面又升高6cm，所以整个过程水面升高12cm，此时水的深度为：，容器底部受到的水的压强为：

考点：浮力 压强