【題目】如圖所示,水平地面上有一底面積為1.50×l0-2m2的圓柱形容器,容器中水深40cm,一個邊長為10cm的正方體物塊通過一根細線與容器底部相連,細線受到的拉力為4N。(g= 10N/kg)求:

(1)此時容器底受到水的壓強和壓力。

(2)此時物塊受到的浮力和物塊的質(zhì)量。

(3)細線剪斷后,物塊靜止時浸入水中的體積。

【答案】(1)此時容器底受到水的壓強為4000Pa;壓力為60N;

(2)此時物塊受到的浮力為10N;物塊的質(zhì)量為0.6kg.

(3)細線的斷后,物塊靜止時浸入水中的體積為6×10-4m3

【解析】

試題分析:(1)水對容器底的壓強為:

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4=4000Pa;

根據(jù)可知水對容器底的壓力為:

F=pS=4000Pa×1.5×10-2m2=60N;

(2)木塊的體積V=10cm×10cm×10cm=1.0×10-3m3,

木塊浸沒在水中時受到的浮力:FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10-3m3=10N;

物體受到三個力的作用:豎直向下的重力和拉力、豎直向上的浮力,則物體的重力為:

G=F-F=10N-4N=6N;

物體的質(zhì)量為:;

(3)因為木塊浸沒在水中時的浮力大于木塊的重力,所以剪斷細線后,木塊會上浮直至漂浮在水面上,由于漂浮,所以F=G=6N,

由FgV得:

答:(1)此時容器底受到水的壓強為4000Pa;壓力為60N;

(2)此時物塊受到的浮力為10N;物塊的質(zhì)量為0.6kg.

(3)細線的斷后,物塊靜止時浸入水中的體積為6×10-4m3

練習冊系列答案
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