Question

一道物理题，高手请入！！！

有一容器的容积为1.5×10^-3米³，现在在容器中装入1千克的水后测得，水面到容器底部的深度为0.2米，求：
（1）容器底部所受的压强；
（2）某同学在容器中放入一块质量为3千克的实心金属块后，水正好淹没金属块并且水面正好和容器口相平（水没有溢出），金属块的体积为多少？
（3）金属块在水中受到的浮力为多少？

请写出答案和解题思路，谢谢！！！

Answer 1

第一问，直接用p=ρgh求解容器底部所受的压强，为2000Pa；
第二问，先求出1kg水的体积，为1L，容器的容积为1.5L，在容器中放入一块质量为3千克的实心金属块后，水正好淹没金属块并且水面正好和容器口相平（水没有溢出），所以金属块的体积为0.5L；
第三问，金属块浸没，所以根据阿基米德原理求得F浮=ρgV=5N

Answer 2

1) P=ρgh
2) 金属块的体积=容器的容积-水的体积
3) 浮力公式的推算
假设有一正方体沉于水中， F浮=ρgh2*S-ρgh1*S（浸没在水中） =ρgS*Δh =ρ液gV排 (通用) =G排液 当物体悬浮或漂浮时,F 浮＝G物=m物g
说明
（1）h2为正方体下表面到水面距离，h1为正方体上表面到水面距离，Δh为正方体之高。 （2）“F浮=ρ液gV排=G排液”最重要。 F浮=ρ液gV排的公式推导：浮力=排开液体所受重力——F浮=G(物体所受重力)排液＝m排液?g =ρ液gV排 所以有F浮+G=0 （3）给出沉浮条件（实心物体，如果是空心物体，则下面公式中的密度表示物体的平均密度，即物体的总质量除以总体积得到的结果） ρ物＞ρ液， 下沉 ，G物＞F浮 ρ物=ρ液， 悬浮 ，G物=F浮 （基本物体是空心的） ρ物＜ρ液， 上浮，（静止后漂浮）G物＜F浮 ρ物＜ρ液， 漂浮，G物=F浮（因为是上浮的最后境界，所以ρ物＜ρ液） ρ物＞ρ液， 沉底 ，G物=F浮+F杯底对物的支持力（三力平衡）
由2）算出金属块密度再与水的密度比较，套上公式！