如圖*所示,滑輪組透過輕質*簧懸掛於O點,下端懸掛一柱形物體並浸沒於裝有水的柱形容器中,物體上表面恰好與水平面...
問題詳情:
如圖*所示,滑輪組透過輕質*簧懸掛於O點,下端懸掛一柱形物體並浸沒於裝有水的柱形容器中,物體上表面恰好與水平面相平,繩子A端固定,忽略滑輪重,繩重及摩擦。已知容器底面積爲200cm2,水深20cm,物體的底面積爲100cm2,高爲12cm,重爲24N,ρ水=1.0×10kg/m3,g取10N/kg。
(1)求水對容器底的壓強;
(2)求水對物體的浮力大小;
(3)求*簧所受拉力的大小;
(4)若要使柱形物體有3/4的長度露出水面,需開啟閥門K放出多少kg的水?(題中*簧所受拉力F與其伸長量△x的關係如圖乙所示)
【回答】
(1)2000Pa(2)12N(3)8N(4)1.3kg
【解析】
利用液體壓強公式 計算水對容器底的壓強;利用浮力公式 計算水對物體的浮力大小;*簧所受拉力的大小是重力和浮力差值的三分之二;計算需開啟閥門K放出水的質量時,要注意浮力減小,*簧拉力變大,*簧伸長量要增加,動滑輪要下降。
【詳解】
(1)水對容器底的壓強: ;
(2)水對物體的浮力: ;
(3)如圖*所示,物體是由三段繩子的拉力拉起,*簧的拉力是兩段繩子拉力之和,因此*簧的拉力是:;
(4)若要使柱形物體有3/4的長度露出水面,,*簧的拉力是:;
由圖乙可知,*簧的伸長量增加了 ,
則動滑輪下降的高度爲:,
因此需開啟閥門K放出水的質量:
.
知識點:*力
題型:計算題