(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...
问题详情:
(2014·玉林)如图所示,体积为500 cm3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2 N,此时水的深度为20 cm.(g取10 N/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?
【回答】
(1)水对容器底的压强:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20×10-2 m=2 000 Pa;
(2)根据阿基米德原理得:
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浮=G+F拉;
故G=F浮-F拉=5 N-2 N=3 N;
故其质量是m== =0.3 kg;
由密度的计算公式ρ===600 kg/m3;
(4)剪*剪断后,F′浮=G木=3 N
此时,V′排=F′浮/(ρ水g)=3/(1.0×103 kg/m2×10 N/kg)=3×10-4 m3
切去后,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
应加的力的大小为:F′=F′浮-G′木=3 N-1.8 N=1.2 N
知识点:压强和浮力单元测试
题型:计算题