小英同学得到一边长为10cm、密度为0.7g/cm3的正方体木块,她将木块用细线系

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  • 难度: 使用次数:794 入库时间:2018-03-10

    小英同学得到一边长为10cm、密度为0.7g/cm3的正方体木块,她将木块用细线系于圆柱形容器的水中,如图ZX28所示,请你帮她分析以下几个问题:(圆柱形容器静止在水平桌面上,g10N/kg)

    (1)木块所受的浮力大小是多少。

    (2)细线的拉力大小是多少。

    (3)剪断细线,当木块静止时,容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了多少。

     图ZX28

    答案


    解:(1)正方体木块的体积V(0.1 m)31×103 m3,木块浸没在水中时受到的浮力FρgVρgV1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×103 m310 N

    (2)木块的重力GmgρVg0.7×103 kg/m3×1×103 m3×10 N/kg7 N

    图中木块静止,处于平衡状态,受到竖直向下的重力和细线的拉力以及竖直向上的浮力,由力的平衡条件可得GFF,则细线的拉力FFG10 N7 N3 N

    (3)未剪断细线前,容器底部受到液体的压力为

    F1GGF

    剪断细线后,由题知木块密度小于水的密度,所以最终木块会漂浮在水面上,则此时受到的浮力F′G;此时容器底部受到的液体压力为F2GGF′G

    所以容器底部受到液体的压力与细线未剪断时变化了ΔFF2F1G(GGF)FG10 N7 N3 N


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