一帶閥門的圓柱形容器,底面積是300cm2,裝有13cm深的水.正方體A邊長為12cm,重25N,用細繩懸掛放入水中,有1/6的體積露出水面,如圖所示.試求:
(1)A受到的浮力,此時水對容器底部的壓強.
(2)若細繩所能承受的最大拉力是14.92N,通過閥門K緩慢放水,當(dāng)繩子剛要被拉斷的瞬間,容器中液面下降的高度.(取g=10N/kg)

【答案】分析:(1)①根據(jù)容器的底面積和水深求出容器中水的積,根據(jù)方體A邊長為12cm,可求其體積大小,有1/6的體積露出水面,則浸入水中的體積為VA
然后利用F=ρgVA即可求出A受到的浮力,
②求出A放入水中后水的深度,利用P=ρgh可求出此時水對容器底部的壓強.
(2)由正方體重25N和細繩所能承受的最大拉力是14.92N,可求出當(dāng)繩子剛被拉斷時正方體所受到的浮力,根據(jù)FgL2h可求出此時A浸入水中深度,然后用初始A浸入水中深度減去此時A浸入水中深度,即為容器中液面下降的高度.
解答:解:(1)容器中水的體積為:V=SH=3.0×10-2m2×0.13m=3.9×10-3m3,正方體的體積為VA=L3=1.728×10-3m3
 ①A受到的浮力為:F=ρgVA=×1.0×103kg/m3×10N/kg×1.728×10-3m3=14.4N.
設(shè)A放入水中后水深為H′,則有SH′=V+VA,則3.0×10-2m2×H′=3.9×10-3m3+×1.728×10-3m3
解得H′=0.178m.
此時水對容器底部的壓強P=ρgH′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.178m=1.78×103Pa.
答:A受到的浮力為14.4N.此時水對容器底部的壓強為1.78×103Pa.
(2)初始A浸入水中深度為h=L=×12cm=10cm.
當(dāng)繩子剛被拉斷時有:Fm+F′=G,所以F′=25N-14.92N=10.08N.
設(shè)此時A浸入水中深度為h,則有F′=ρgL2h.
即10.08N=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m×0.12m×h
解得h=0.07m=7cm,△h=h-h=10cm-7cm=3cm.
答:容器中液面下降的高度為3cm.
點評:此題綜合性很強,且難度很大;此題的難點在(2)算出繩子斷的臨界拉力,增加的拉力就是排出水的重力,根據(jù)FgL2h可求出此時A浸入水中深度,然后問題可解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

一帶閥門的圓柱形容器,底面積是300cm2,裝有13cm深的水.正方體A邊長為12cm,重25N,用細繩懸掛放入水中,有1/6的體積露出水面,如圖所示.試求:
(1)A受到的浮力,此時水對容器底部的壓強.
(2)若細繩所能承受的最大拉力是14.92N,通過閥門K緩慢放水,當(dāng)繩子剛要被拉斷的瞬間,容器中液面下降的高度.(取g=10N/kg)

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源:中考備考專家  物理 題型:038

一帶閥門的圓柱形容器,底面積是300厘米2,裝有13厘米深的水,正方體A邊長為12厘米,重25牛,用細繩懸掛放入水中,有1/6的體積露出液面,如圖所示.

求:

(1)A受到的浮力和此時液體對容器底部的壓強;

(2)若細繩所能承受的最大拉力是14.92牛,通過閥門K緩慢放水,當(dāng)繩子剛要被拉斷的瞬間,求容器中液面下降的高度.(g=10牛/千克)

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

一帶閥門的圓柱形容器,底面積是300cm2,裝有13cm深的水。正方體A邊長為12cm,重25N,用細繩懸掛放入水中,有1/6的體積露出水面,如圖11所示。試求:

(1)A受到的浮力,此時水對容器底部的壓強。

(2)若細繩所能承受的最大拉力是14.92N,通過閥門K緩慢放水,當(dāng)繩子剛要被拉斷的瞬間,容器中液面下降的高度。(取g =10N/kg)

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源:2005年全國初中物理知識競賽初賽試卷(重慶賽區(qū))(解析版) 題型:解答題

一帶閥門的圓柱形容器,底面積是300cm2,裝有13cm深的水.正方體A邊長為12cm,重25N,用細繩懸掛放入水中,有1/6的體積露出水面,如圖所示.試求:
(1)A受到的浮力,此時水對容器底部的壓強.
(2)若細繩所能承受的最大拉力是14.92N,通過閥門K緩慢放水,當(dāng)繩子剛要被拉斷的瞬間,容器中液面下降的高度.(取g=10N/kg)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案