(2014·玉林)如圖所示,體積為500cm3的長方體木塊浸沒在裝有水的柱形容器中,細線對木塊的拉力為2N,此...
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問題詳情:
(2014·玉林)如圖所示,體積為500 cm3的長方體木塊浸沒在裝有水的柱形容器中,細線對木塊的拉力為2 N,此時水的深度為20 cm.(g取10 N/kg),求:
(1)水對容器底的壓強;
(2)木塊受到水的浮力;
(3)木塊的密度;
(4)若剪斷細線待木塊靜止後,將木塊露出水面的部分切去,要使剩餘木塊剛好浸沒在 水中,在木塊上應加多大的力?
【回答】
(1)水對容器底的壓強:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20×10-2 m=2 000 Pa;
(2)根據阿基米德原理得:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV木
=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.000 5 m3=5 N;
(3)此時木塊受到三個力的作用,向上的是浮力,向下的重力和拉力,即F浮=G+F拉;
故G=F浮-F拉=5 N-2 N=3 N;
故其質量是m== =0.3 kg;
由密度的計算公式ρ===600 kg/m3;
(4)剪*剪斷後,F′浮=G木=3 N
此時,V′排=F′浮/(ρ水g)=3/(1.0×103 kg/m2×10 N/kg)=3×10-4 m3
切去後,G′木=ρ木V木g=ρ木V′排g=0.6×103 kg/m3×3×10-4 m3×10 N/kg=1.8 N
應加的力的大小為:F′=F′浮-G′木=3 N-1.8 N=1.2 N
知識點:壓強和浮力單元測試
題型:計算題