如图所示,将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,把高为h,密度为ρ(ρ<ρ水),半径为R的实心圆柱体木块竖直放

如图所示,将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,把高为h,密度为ρ(ρ<ρ),半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中.然后向容器内注水且木块始终保持竖直,则:
(1)注水前,木块对容器底的压力为多大?
(2)向容器中注入水的质量至少为多少时,木块对容器底的压力刚好为零?
一盆仙人掌 1年前 已收到1个回答 举报

酷靓仔 春芽

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解题思路:(1)知道木块的底面积和高,求出木块的体积,知道木块的密度,利用m=ρV求木块的质量,利用G=mg求木块的重力,木块对容器底的压力等于木块的重力;
(2)若使木块竖直漂浮,注入水的质量最少,即木块与容器底接触且木块对容器底的压力恰好为零,此时木体所受的浮力等于自身的重力;根据公式F=ρgV可求木块排开水的体积;从而求出木块浸入水中的深度;根据公式V=Sh可求注入水的体积;根据公式m=ρV可求注入水的质量.

(1)F=G=mg=ρVg=πρR2hg
(2)当木块刚好竖直漂浮时,木块对容器底的压力刚好为零
F=G
ρ水gV=πρR2hg
V=
πρR2h
ρ水h浸=
V排
S物=
ρ
ρ水h,
m=Vρ(S-S)h=3πR2ρh.
答:(1)注水前,木块对容器底的压力为πρR2hg
(2)向容器中注入水的质量至少为3πR2ρh时,木块对容器底的压力刚好为零.

点评:
本题考点: 压力及重力与压力的区别;物体的浮沉条件及其应用.

考点点评: 本题为力学综合题,考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,难点在第二问,知道要使木块竖直漂浮,注入水的质量最少,木块与容器底接触且木块对容器底的压力恰好为零,是本题的关键.

1年前

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