如图所示,在台秤上放上截面积400cm2的盛有水的柱形水槽,水深为10cm,台秤示数为5 kg。固定在支架上的弹簧测力计下方悬挂着边长为10 cm的正方体金属块

如图所示,在台秤上放上截面积400cm2的盛有水的柱形水槽,水深为10cm,台秤示数为5 kg。固定在支架上的弹簧测力计下方悬挂着边长为10 cm的正方体金属块

题型:不详难度:来源:
如图所示,在台秤上放上截面积400cm2的盛有水的柱形水槽,水深为10cm,台秤示数为5 kg。固定在支架上的弹簧测力计下方悬挂着边长为10 cm的正方体金属块,金属块的密度ρ=3×103 kg/m3。当金属块浸入水中的深度为4 cm时(水未溢出),下列说法正确的是(g取10 N/ kg)
A.弹簧测力计的示数是30N
B.台秤的示数是5.6 kg
C.台秤受到的压强增加了200Pa
D.水槽底所受水的压强增加了100Pa

答案
D
解析

试题分析:先求出金属块的体积和排开液体的体积,根据密度公式求出金属块的质量,根据阿基米德原理求出金属块受到的浮力,利用称重法求出弹簧测力计的示数;分别对金属块和台秤受力分析,根据力的平衡条件得出弹簧测力计示数和台秤示数的关系,进一步求出台秤的示数;知道台秤受到压力的增加量,利用压强公式求出台秤受到的压强增加的量;根据题意求出水槽内水上升的高度,利用液体压强公式求出水槽底所受水的压强增加量。
金属块的体积:V=L3=(10cm)3=103cm3=10 3m3,金属块排开水的体积:V=10cm×10cm×4cm=400cm3=4×10 4m3,∵ρ=,∴金属块的质量:m=ρV=3×103kg/m3×10 3m3=3kg,金属块受到的浮力:FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10 4m3=4N,∵F="G" F′,∴弹簧测力计的示数:F′="G" F="mg" F=3kg×10N/kg 4N=26N,故A不正确;对金属受力分析可知:金属受竖直向下的重力、竖直向上弹簧测力计的拉力和浮力,由平衡条件得:G=F′+F,对台秤受力分析可知:受水槽及水竖直向下的重力,金属块向下给水的压力F=F,由平衡条件得:台秤的支持力FN=G+F,∵台秤受到的压力和对水槽的支持力一对相互作用力,且G=mg∴台秤受到的压力即台秤的示数:m台秤=m+=5kg+=5.4kg,故B不正确;台秤受到的压力增加量△F=F=4N,台秤受到的压强增加量:△p===100Pa,故C不正确;液体上升的高度:
△h==0.01m,水槽底所受水的压强增加了:△p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa,故D正确。
故选D。
举一反三
如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,(ρ)两球全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则
A.F1=F2,T1=T2B.F1>F2,T1<T2
C.F1=F2,T1>T2D.F1<F2,T1>T2

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如图所示,重为4牛的物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数是3牛,物体受到的浮力为     牛。若逐渐增加物体在水中的深度,则物体下表面受到水的压强     ,物体受到水的浮力     。(后二空选填“变小”、“不变”或“变大”)

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如图所示,小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,则气泡受到浮力和气泡内气体压强的变化情况是  ( )
A.浮力不变,压强不变B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变大D.浮力变大,压强变小

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“蛟龙”号7000米级海试第五次下潜任务于北京时间6月27日,5点29分开始注水下潜。11点47分,潜水器到达7062米深度海底。这标志我国成为第五个掌握载人深潜技术的国家。“蛟龙”号下潜过程中,受到海水的压强          ,浮力          。 (选填“变大”“不变”或“变小”),

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对于下列几种动物的形态或生活习性,小柯同学试图从科学的角度给予解释,其中正确的是(   )
A.骆驼的蹄增大与地面的接触面积来减小对地面的压力,使其在沙漠中行走自如
B.“蜻蜒低飞,不雨也阴”说明空气气压大
C.深水里的海鱼,捕到岸上时会死掉,主要原因是水面上的压强比深水处小得多
D.火车站台的警戒线设置是因为火车开过时空气流速大,气压大

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