某中学研究性学习小组,驾船至东昌湖中.他们用细线系住石块,并用弹簧测力计测出其重力为6.0N.然后把石块放入湖水中,弹簧测力计的示数为3.6N.当石块触及湖底时,他们在细线上水面处做一标记,并测出石块到标记处的线长为4.8m.(g=10N/kg,ρ
水=1.0×10
3kg/m
3)求:
(1)在湖水中石块受到的浮力;
(2)湖水对此处湖底的压强;
(3)石块的密度.
答案:
分析:(1)石块受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力及浮力,石块受力平衡,列出关系式,可求出石块受到的浮力;
(2)根据压强公式P=ρ水gh,h=4.8m,代入数值,可算出湖底的压强;
(3)根据浮力公式F=ρ水gV石可求出石块的体积和根据重力公式G=mg求出石块的质量,然后利用公式m=ρ石V的变形,可求得石块的密度.
解答:解:(1)石块受到浮力F=G-F拉=6N-3.6N=2.4N.
(2)∵测出石块到标记处的线长为4.8m,
∴水深h=4.8m,
P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8m=4.8×104Pa.
(3)石块体积为V,由F=ρ水Vg得:
V===2.4×10-4m3,
石块的质量m==0.6kg,
石块的密度ρ石===2.5×103kg/m3.
答:(1)石块受到的浮力是2.4N.
(2)湖水对此处湖底的压强是4.8×104Pa.
(3)石块的密度是2.5×103kg/m3.