Question

（2009?梅州）如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有长方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀

（2009?梅州）如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有长方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有25的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然状态，没有发生形变．（不计弹簧受到的浮力，g取10N/kg．）（1）求此时容器底部受到的水的压强．（2）求木块A的密度．（3）向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没水中，立即停止加水，此时弹簧对木块A的作用力为F1，在原图上画出此时水面的大致位置．（4）打开阀门B缓慢放水，直至木块A刚好完全离开水面时，立即关闭阀门B，此时弹簧对木块A的作用力为F2，求Fl、F2之比．

Answer 1

（1）P_水=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa；
（2）因木块漂浮，所以G=F_浮=ρ_木gV=ρ_水g×

3

5

V，
由此可得ρ_木=

3

5

ρ水=0.6×10³kg/m³；
（3）F₁=F_浮-G=ρ_水gV-ρ_木gV，
向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没水中，立即停止加水，
此时水面的大致位置如下图：

（4）由于物体A刚好离开水面，所以不再受浮力作用，则有：
F₂=G=ρ_木gV，

F1

F2

=

ρ水? ρ木

ρ木

=

1.0×103kg/m3?0.6×103kg/m3

0.6×103kg/m3

=

2

3

．
答：（1）此时容器底部受到的水的压强为2000Pa．
（2）木块A的密度为0.6×10³kg/m³．
（3）见上图．
（4）F_l、F₂之比为2：3．