用手将一个质量为500g边长为10cm的正方体物块浸没于水中,使物块上表面离水面20cm.求:(1)正方体物块下表面受到的压强(2)正方体物块上下表面受到的压力
题型:不详难度:来源:
用手将一个质量为500g边长为10cm的正方体物块浸没于水中,使物块上表面离水面20cm. 求:(1)正方体物块下表面受到的压强 (2)正方体物块上下表面受到的压力差 (3)放手后,正方体物块最终静止时受到的浮力(g取10N/kg) |
答案
(1)3×103Pa (2)10N (3)5N |
解析
(1)物块下表面距离水面的深度h=10cm+20cm=30cm=0.3m 物块下表面受到的压强P=ρgh=1.0×103kg/m3×10 N/kg×0.3m=3×103Pa (2)根据浮力产生的原因可知,物块上下表面受到的压力差 F向上-F向下=F浮 物块的体积V物=103cm3=10-3m F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N (3)物块的质量m物=500g=0.5kg 物块的重力G物=m物g=0.5kg×10N/kg =5N. 因为F浮> G物,所以放手后物块会上浮,最终漂浮在水面 根据二力平衡的条件,F浮= G物=5N 试题分析:物块下表面受到的压强用p=ρgh计算。正方体物块上下表面受到的压力差即浮力,可用F浮=ρ水V排g计算,放手后,正方体物块最终静止时受到的浮力用浮沉条件计算。 |
举一反三
如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块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有的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)
⑴求此时容器底部受到水的压强; ⑵求木块A的密度; ⑶先向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比。 |
深水炸弹是一种入水后下潜到一定深度自动爆炸的水中兵器,主要用于攻击潜艇。对于其爆炸原理,下列说法正确的是A.与潜艇撞击而爆炸 | B.水是导体可以接通电路,引发爆炸 | C.炸弹在水中下潜越深,所受压强越大;炸弹在一定压强下才能自动爆炸 | D.采用了定时爆炸系统 |
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图所示的装置中不是利用连通器原理工作的是
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我国首台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人深潜器于2012年6月顺利完成工作设计深度7000m的海试任务.(海水密度取ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg):
(1)当“蛟龙号”下潜到达7000m深度时,受到海水的压强是多少? (2)“蛟龙号”完成海试任务后,上浮最终漂浮在海面上,现在由起重装置将其匀速竖直调离水面,起重机起吊拉力的功率随时间的变化图象如图所示,图中P2=2P1.已知“蛟龙号”的总质量为2.2×104kg,求t1时刻“蛟龙号”排开水的体积(不考虑水的阻力). |
如图所示的装置中,水箱是密封的,并装满水,如果将右边玻璃管提高一点,则水箱各部分压强的变化应是( )
A.右侧箱壁压强不变 | B.左侧箱壁压强减小 | C.箱顶上的压强减小 | D.箱底上的压强增大 |
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