(2009•梅州)如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有长方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体
题型:不详难度:来源:
(2009•梅州)如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有长方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变.(不计弹簧受到的浮力,g取10N/kg.)
(1)求此时容器底部受到的水的压强. (2)求木块A的密度. (3)向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没水中,立即停止加水,此时弹簧对木块A的作用力为F1,在原图上画出此时水面的大致位置. (4)打开阀门B缓慢放水,直至木块A刚好完全离开水面时,立即关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求Fl、F2之比. |
答案
(1)此时容器底部受到的水的压强为2000Pa. (2)木块A的密度为0.6×103kg/m3. (3)见上图. (4)Fl、F2之比为2:3. |
解析
试题分析:(1)根据液体压强公式P=ρgh,将已知数值代入即可求出容器底部受到的水的压强. (2)利用物体的沉浮条件,此时木块漂浮.F浮=G (3)因木块A刚好完全浸没水中,此时弹簧对木块A的作用力为F1=F浮﹣G (4)因木块A刚好完全离开水面,此时浮力为0,此时弹簧对木块A的作用力和木块的重力是一对平衡力,两者相等,即:F2=G.在(3)中,已经得到了F1的表达式,直接代值即可求出答案. 解:(1)P水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa; (2)因木块漂浮,所以G=F浮=ρ木gV=ρ水g×Vkg/m3, 由此可得ρ木==0.6×103kg/m3; (3)F1=F浮﹣G=ρ水gV﹣ρ木gV, 向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没水中,立即停止加水, 此时水面的大致位置如下图:
(4)由于物体A刚好离开水面,所以不再受浮力作用,则有: F2=G=ρ木gV, ==. 点评:此题考查了学生对液体压强的大小及其计算,密度的计算,浮力的计算等,此题中还有弹簧对木块的拉力,总之,此题比较复杂,稍有疏忽,就可能出错,因此是一道易错题.要求同学们审题时要认真、仔细 |
举一反三
如图所示,是某同学研究液体压强时,绘制的甲、乙两种液体的压强与深度的关系图象,由图象可知,甲、乙两种液体的密度关系为ρ甲 ρ乙,其中甲液体的密度为 kg/m3.
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(2012•包头)如图所示,边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边,在BB′边上施加一个力F使其绕DD′边转动掉落于河水中,它漂浮时露出水面的高度为h,水的密度为ρ,则下列说法中正确的是( )
A.物块的密度为 | B.物块的重力为(a﹣h)ρga | C.物块漂浮在水面时底面受水的压强为ρg(a﹣h) | D.为了使物块掉落于河水中,力F至少是 |
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放置在水平地面上的两个物体A和B均为质量分布均匀的实心正方体,正方体A的边长为0.1米,密度为0.8×103千克/米3,正方体B的边长为0.2米,密度为0.5×103千克/米3.求: ①正方体A对水平地面的压强. ②在保持正方体A、B原有放置方式的情况下,若沿竖直方向或者水平方向截取物体,使它们对水平地面的压强相等.表中有两种方案,请判断这两种方案是否可行,若认为可行,计算所截取的长度(或厚度).
| 内容
| 判断 (选填“行”或“不行”)
| 方案一
| 从正方体A的侧壁竖直截取一部分
| 不行
| 方案二
| 从正方体B的上方水平截取一部分
| 行
| ③计算截取的长度(或厚度). |
纯水的密度是1g/cm3,合___________kg/m3; |
烧开同样一壶水,完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同,这是因为干木材和无烟煤具有不同的 【 】 |
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