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(1)物块A受到的浮力; (2)物块A的密度;
(3)往容器缓慢加水,至物块A刚好浸没水中,立即停止加水,弹簧伸长了3cm,此时弹簧对木块A的作用力F。
解:(1)物块A体积为V=(0.1m)3=0.001m3,
则V排=V﹣V露=V﹣V=V=×0.001m3=4×10﹣4m3,
受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3=4N; (2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变 F浮=G,ρ水gV排=ρ物gV, ρ物=
ρ水=×1×103kg/m3=0.4×103kg/m3;
(3)物块A刚好完全浸没水中,弹簧的弹力: F=F
3
浮
﹣G=ρ水gV﹣ρ物gV=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3﹣0.4×103kg/m3×10N/kg×10﹣
m3=6N;
答:(1)物块A受到的浮力为4N; (2)物块A的密度为0.4×103kg/m3; (3)弹簧对木块A的作用力F为6N。
13..(2019遂宁,17)如图甲,将一重为8N的物体A放在装有适量水的杯中,物体A漂浮于
水面,浸人水中的体积占总体积的,此时水面到杯底的距离为20cm。如果将一小球B用体
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积和重力不计的细线系于A下方后,再轻轻放入该杯水中,静止时A上表面与水面刚好相平,如图乙。已知ρ=1.8×103g/m3,g=10N/kg。求:
(1)在甲图中杯壁上距杯底8cm处O点受到水的压强。 (2)甲图中物体A受到的浮力。 (3)物体A的密度。 (4)小球B的体积。
解:(1)O点的深度h=20cm-8cm=12cm=0.12m, 则pO=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa。 (2)因为A漂浮在水中,所以F浮=GA=8N; (3)根据F浮=ρ水gV排得: V排=
=
=8×10-4m3;
已知浸人水中的体积占总体积的,则物体A的体积VA=V排=×8×10-4m3=1×10-3m3; 根据G=mg=ρVg可得A的密度:
=0.8×103kg/m3;
ρA==
(4)图乙中A、B共同悬浮:则F浮A+F浮B=GA+GB 根据F浮=ρ水gV排和G=mg=ρVg可得: ρ水g(VA+VB)=GA+ρBgVB,
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所以,VB===2.5×10-4m3。
答:(1)在甲图中杯壁上距杯底8cm处O点受到水的压强为1200Pa。 (2)甲图中物体A受到的浮力为8N。 (3)物体A的密度为0.8×103kg/m3。 (4)小球B的体积为2.5×10-4m3。
14.(2019凉山州,32)如图所示,在木块A上放有一铁块B,木块刚好全部浸入水中,已知:木块的体积为100cm3,木块的密度为ρ水=0.6×103kg/m3,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,容器底面积为100cm2.(g=10N/kg)求:
(1)C点受到的水压强和容器底部受到水的压力; (2)铁块的质量。
解:(1)由图可知C点的深度:h=40cm=0.4m, 则C点受到水的压强为:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa;
由于C点在容器底部,则容器底部受到水的压强与C点的压强相等,
根据p可得容器底部受到水的压力:
F=pS=4×103Pa×100×10﹣4m2=40N;
(2)木块刚好全部浸入水中,则V排=V木=100cm3=1×10﹣4m3;
则木块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N,
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木块受到的重力:G木=ρ木V木g=0.6×103kg/m3×1×10﹣4m3×10N/kg=0.6N, 因为木块和铁块的整体处于漂浮,所以,F浮=G总=G木+G铁, 则铁块的重力:G铁=F浮﹣G木=1N﹣0.6N=0.4N,
铁块的质量m铁0.04kg=40g。
答:(1)C点受到的水压强为4×103Pa,容器底部受到水的压力为40N; (2)铁块的质量是40g。
15.(2019铜仁,23)如图所示,一个装有水的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中的水深h=20cm。某同学将一个实心物体挂在弹簧测力计上,在空气中称得物体的重力G=7.9N,再将物体缓慢浸没在容器的水中,物体静止时与容器没有接触,且容器中的水没有溢出,弹簧测力计的示数F=6.9N。(g=10N/kg) 求:
(1)物体放入水中之前,容器底部受到水的压强P;(3分) (2)物体浸没时受到水的浮力F浮;(3分) (3)物体的密度ρ物。(4分)
解:(1)物体放入水中之前,容器底部受到水的压强: p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa; (2)物体浸没时受到水的浮力:
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