3
3
3
水的重力:G水=ρ
水
V水g=1.0×10kg/m×0.06m×10N/kg=600N,
根据阿基米德原理,圆柱体全部浸入时,受到的浮力: F浮全=ρ
水
gV排全=1.0×10kg/m×10N/kg×4×10m=40N,
33﹣33
当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力F以后,物体最终恰好浸没于水中静止, 根据力的平衡条件可得,施加的向下压力: F=F浮全﹣G=40N﹣20N=20N; 则容器对支持面的压力为:
F总=G水+G+F=600N+20N+20N=640N; 物体浸没水中静止时容器对地面的压强是: p=
=
=3200Pa;
2
3
(3)物体的底面积400cm、体积4000cm,则均匀实心圆柱体的高度: h物=
=10cm;
故圆柱体露出水面的高度为: h露=10cm﹣5cm=5cm,
从圆柱体漂浮于水面到恰好浸没于水中静止时,设水面上升的高度为△h, 则有:△V排=S容△h,
即:4000cm﹣×4000cm=△h×2000cm, 解得△h=1cm,
则从圆柱体漂浮于水面到恰好浸没于水中静止时,力F向下运动的距离: h=h露﹣△h=5cm﹣1cm=4cm, 则力F做的功:
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3
3
W=Fh=20N×0.04m=0.8J。 答:(1)物体受到的重力是20N;
(2)物体浸没水中静止时容器对地面的压强是3200Pa;
(3)从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力F做了0.8J的功。
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