解:?$(1)$?物塊剛好完全浸沒在水中,
則?$V_{排}=V_{物}=(0.1\ \mathrm {m})^3=1×10^{-3}\ \mathrm {m^3},$?
物體所受的浮力:
?$F_{浮}=ρ_{水}\ \mathrm {gV}_{排}=1.0×10^3\ \mathrm {kg/m}^3×10\ \mathrm {N/kg}×1×10^{-3}\ \mathrm {m^3}=10\ \mathrm {N};$?
?$(2)$?由圖甲可知,當(dāng)物體上表面上液面齊平時(shí),
物體上表面距容器底的距離為?$h=24\ \mathrm {cm},$?彈簧伸長的長度:
?$?L=24\ \mathrm {cm}-10\ \mathrm {cm}-10\ \mathrm {cm}=4\ \mathrm {cm}$?
由圖乙可知,此時(shí)彈簧對物體的拉力為?$F_{拉}=4\ \mathrm {N},$?
木塊的重力:?$G_{物}=F_{浮}-F_{拉}=10\ \mathrm {N}-4\ \mathrm {N}=6\ \mathrm {N},$?
物體的密度:?$ρ_{物}=\frac {m_物}{V_物}=\frac {G_物}{V_物g}=\frac {6\ \mathrm {N}}{(0.1\ \mathrm {m})^3×10\ \mathrm {N/kg}}=0.6×10^3\ \mathrm {kg/m}^3;$?
?$(3)$?當(dāng)彈簧處于沒有發(fā)生形變的自然狀態(tài)時(shí),?$L_{彈簧}=10\ \mathrm {cm},$?
此時(shí)物體受的浮力:?$F_{浮}'=G_{物}=6\ \mathrm {N},$?
?$V_{排}'=\frac {F_浮}{ρ_水g}=\frac {6\ \mathrm {N}}{1.0×10^3\ \mathrm {kg/m}^3×10\ \mathrm {N/kg}}=6×10^{-4}\ \mathrm {m^3},$?
可得:?$h_{浸}=\frac {V_排'}{S}=\frac {6×10^4\ \mathrm {m^3}}{0.1×0.1\ \mathrm {m^2}}=0.06\ \mathrm {m};$?
此時(shí)水的深度:?$h'=L_{彈簧}+h_{浸}=10\ \mathrm {cm}+0.06\ \mathrm {m}=0.16\ \mathrm {m};$?
放水前后水深的變化量?$?h=0.24\ \mathrm {m}-0.16\ \mathrm {m}=0.08\ \mathrm {m}.$
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