某周学周末在父亲陪同下到后湖游乐园游玩时，驾船至湖中．用细线系住一质量为0.6Kg的石块．然后把石块放入湖水中，当石块没入水中时，弹簧测力计的示数为3.6N．当石块触及湖底时，在

Question

某周学周末在父亲陪同下到后湖游乐园游玩时，驾船至湖中．用细线系住一质量为0.6Kg的石块．然后把石块放入湖水中，当石块没入水中时，弹簧测力计的示数为3.6N．当石块触及湖底时，在细线上齐船舷处做一标记，慢慢提起石块，当弹簧测力计示数为5.6N时，继续向上提石块，当弹簧测力计示数恰好为6N时，在细线上齐船舷处再做一次标记，并测出第一次与第二次标记处的线长为3m，（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）求：
（1）弹簧测力计示数为6N时石块受到的浮力；
（2）弹簧测力计示数为3.6N时石块受到的浮力；
（3）石块触及水底时受到的压强； 
（4）石块的密度； 
（5）画出弹簧测力计为5.6N时石块受力示意图．

Answer 1

（1）石块在水中应受到重力、浮力和拉力的作用，
∵石块的重力G=mg=0.6kg×10N/kg=6N，而弹簧测力计示数F₁=6N，
∴石块受到浮力F_浮1=G-F₁=6N-6N=0N，即表示当弹簧测力计示数恰好为6N时石块刚刚离开水面；
（2）弹簧测力计示数F₂=3.6N，石块已浸没，则根据称重法受到浮力F_浮2=G-F₂=6N-3.6N=2.4N．
（3）∵第一次标记处是石块触及湖底时，第二次标记处是石块刚刚离开水面，
∴石块触及水底时水深h=3m，
∴石块触及水底时受到的压强p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3m=3×10⁴Pa．
（4）∵F_浮2=ρ_水gV_排=ρ_水gV_石，
V_石=(F浮2)/(ρ水g)=(2.4N)/(1×103kg/m3×10N/kg)=2.4×10^-4m³，
石块的密度：
ρ_石=(m)/(V)=(0.6kg)/(2.4×10−4m3)=2.5×10³kg/m³．
（5）当弹簧测力计为5.6N时，
∵F＜G，
∴石块已经开始进入水中，所以石块受到重力、拉力和浮力作用；
受力示意图如下：

答：（1）弹簧测万计示数为6N时石块受到的浮力为0；
（2）弹簧测力计示数为3.6N时石块受到的浮力为2.4N；
（3）石块触及水底时受到的压强为3×10⁴Pa； 
（4）石块的密度为2.5×10³kg/m³； 
（5）受力示意图如上．