一个正方体合金块沉在水底，用粗细和质量均不计的细绳系住，挂在弹簧测力计下端，现将物体竖直向上拉出水面，如图甲所示．从第2秒开始物体始终保持匀速运动，整个过程中，弹簧测力

Question

一个正方体合金块沉在水底，用粗细和质量均不计的细绳系住，挂在弹簧测力计下端，现将物体竖直向上拉出水面，如图甲所示．从第2秒开始物体始终保持匀速运动，整个过程中，弹簧测力计的拉力F随时间t的变化关系如图乙所示：（水足够多，忽略液面的变化）
（1）合金块的重力是______N，露出水面前合全块受到水的浮力是______N；
（2）在1s时，金属块对容器底的压力是______N，金属块受到的合力是______N．
（3）做匀速运动时物体的速度是______m/s．
（4）物体静止在水底时，水对物体上表面的压强是______Pa．（ρ_水=l×l0³kg/m³；g=l0N/kg）

Answer 1

（1）由图示图象可知，金属块的重力：G=50N；
金属块离开容器底而露出水平前，测力计示数为金属块受到的浮力为F_浮=G-F₁=50N-40=10N；
（2）由图示图象可知，1s时，测力计示数为F₂=20N，
则金属块对容器底的压力为：N=G-F_浮-F₂=50N-10N-20N=20N，
此时金属块静止，处于平衡状态，所受合力为零．
（3）由浮力公式：F_浮=ρgV_排可知，金属块的体积：
V=V_排=(F浮)/(ρ水g)=(10N)/(1×103kg/m3×10N/kg)=0.001m³，
金属块的边长：L=√(V)=√(0.001m3)=0.1m，
由图示图象可知，金属块从上表面露出水面到完全离开水面需要的时间为8s-6s=2s，
金属块的速度：v=(s)/(t)=(L)/(t)=(0.1m)/(2s)=0.05m/s；
（4）由图示图象可知，金属块上表面到达水面需要的时间为6s，
金属块静止在水中时上表面到水面的距离：h=vt=0.05m/s×6s=0.3m，
物体静止在水底时，水对物体上表面的压强：p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.3m=3000Pa；
故答案为：（1）50；10；（2）20；0；（3）0.05；（4）3000．