Question

如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm。弹簧没有发生形变时的长度为10cm，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度△L与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深24cm。求：

（1）物体受到的水的浮力。

（2）物体的密度。

（3）打开出水孔，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，关闭出水孔。求放水前后水对容器底部压强的变化量。

Answer

（1）10N（2）0.6×103kg/m3（3）800Pa

【解析】

（1）．物块刚好完全浸没在水中，则：

V排＝V物＝（0.1 m）3＝1×10﹣3m3，

物体所受的浮力：

；

（2）．由图甲可知，当物体上表面上液面齐平时，物体上表面距容器底的距离为：

h＝24cm，

弹簧伸长的长度：

△L＝24cm﹣10cm﹣10cm＝4cm

由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力为：

F拉＝4N，

木块的重力：

，

物体的密度：

；

（3）．当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，

L弹簧＝10cm，

此时物体受的浮力：

，

，

可得：

；

此时水的深度：

；

放水前后水对容器底部压强的变化量：

。