(2014•玉林)如图所示,体积为500cm3的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中,细线对木块的拉力为2N,此时水的深度

(2014•玉林)如图所示,体积为500cm3的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中,细线对木块的拉力为2N,此时水的深度为20cm.(取g=10N/kg),求:
(1)水对容器底的压强.
(2)木块受到水的浮力.
(3)木块的密度.
(4)若剪断细线待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,要使剩余木块刚好浸没在水中,在木块上应加多大的力?
我爱杰克 1年前 已收到1个回答 举报

6suciih 幼苗

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解题思路:(1)知道容器内水的深度,根据p=ρgh求出水对容器底的压强;
(2)根据阿基米德原理FgV,可求木块所受浮力;
(3)对木块做受力分析,即可得出木块的重力,进而得出木块的质量,据密度的计算公式即可计算出木块的密度;
(4)根据物体的浮沉条件求出木块排开水的体积,即为剩余木块的体积,再计算出露出液面的体积,进而计算出露出液面的重力即为压力;

(1)水对容器底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2000Pa;
(2)根据阿基米德原理得:
FgVgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0005m3=5N;
(3)此时木块受到三个力的作用,向上的是浮力,向下的重力和拉力,即F=G+F;故G=F-F=5N-2N=3N;
故其质量是:G=mg;m=[G/g]=[3N/10N/kg]=0.3kg;
故ρ=[m/v]=[0.3kg
0.0005m3=600kg/m3
(4)若剪断细线待木块静止后,木块处于漂浮状态,故此时F=G=3N;再据FgVgV
V=
F浮/ρg]=
3N
1000kg/m3×10N/kg=0.0003m3
所以露出液面的体积是:V=0.0005m3-0.0003m3=0.0002m3
故此时露出液面的木块的重力大小就等于所需加的压力,故F=GgV=600kg/m3×10N/kg×0.0002m3=1.2N;
答:(1)水对容器底的压强2000Pa;(2)木块受到水的浮力5N;(3)木块的密度600kg/m3;(4)若剪断细线待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,要使剩余木块刚好浸没在水中,在木块上应加1.2N的压力.

点评:
本题考点: 液体的压强的计算;阿基米德原理.

考点点评: 该题考查了液体压强的计算、浮力的计算、密度的计算公式及阿基米德原理公式的应用,难度较大.

1年前

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