11.（2020·天水）如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示（g＝10N/kg），则：当t＝140s时，物块M在水中处于 （选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态；当t＝140s时，水对容器底部的压力大小是 ；图乙中a的值是 ；40～140s时段，浮力对物体做功是 。
【答案】漂浮；15N；8cm；0.32J。
【解答】
（1）正方体物块M的体积：V＝L3＝（0.1m）3＝0.001m3；
物块M的质量：m＝
＝
＝0.8kg；
物块M的密度：ρM＝
＝
＝0.8×103kg/m3＜1.0×103kg/m3；
即物块的密度小于水的密度，
由图象可知：当t＝140s时，水的深度为h＝12cm，大于正方体物块M的棱长为10cm；
则根据浮沉条件可知此时物块在水中处于漂浮状态；
（2）当t＝140s时，注入水的体积：V水＝vt＝5mL/s×140s＝700mL＝7×10﹣4m3，
则注入水的重力：G水＝ρ水gV水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10﹣4m3＝7N；
因容器为方形容器，且此时物块处于漂浮状态，
所以此时水对容器底部的压力：F＝G水+GM＝7N+8N＝15N；
（3）由图象分析可知，当t＝40s时，物块M刚好处于漂浮状态，则F浮＝GM＝8N，
根据F浮＝ρ水gV排可得此时物块M排开水的体积：
V排＝
＝
＝8×10﹣4m3＝800cm3，
由V排＝SMh浸可得，此时水的深度：
a＝h浸＝
＝
＝8cm；
（4）在40﹣140s时段，物块M上升的高度（等于水面上升的高度）：h′＝12cm﹣8cm＝4cm＝0.04m，
则该过程中浮力对物体做功：W＝F浮h′＝8N×0.04m＝0.32J。
故答案为：漂浮；15N；8cm；0.32J。
【解答】
（1）正方体物块M的体积：V＝L3＝（0.1m）3＝0.001m3；
物块M的质量：m＝
＝＝0.8kg；物块M的密度：ρM＝
＝＝0.8×103kg/m3＜1.0×103kg/m3；即物块的密度小于水的密度，
由图象可知：当t＝140s时，水的深度为h＝12cm，大于正方体物块M的棱长为10cm；
则根据浮沉条件可知此时物块在水中处于漂浮状态；
（2）当t＝140s时，注入水的体积：V水＝vt＝5mL/s×140s＝700mL＝7×10﹣4m3，
则注入水的重力：G水＝ρ水gV水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10﹣4m3＝7N；
因容器为方形容器，且此时物块处于漂浮状态，
所以此时水对容器底部的压力：F＝G水+GM＝7N+8N＝15N；
（3）由图象分析可知，当t＝40s时，物块M刚好处于漂浮状态，则F浮＝GM＝8N，
根据F浮＝ρ水gV排可得此时物块M排开水的体积：
V排＝
＝＝8×10﹣4m3＝800cm3，由V排＝SMh浸可得，此时水的深度：
a＝h浸＝
＝＝8cm；（4）在40﹣140s时段，物块M上升的高度（等于水面上升的高度）：h′＝12cm﹣8cm＝4cm＝0.04m，
则该过程中浮力对物体做功：W＝F浮h′＝8N×0.04m＝0.32J。
故答案为：漂浮；15N；8cm；0.32J。
