.
10N/kg×0.024m=240Pa。
(3)因为此时水的深度小于物体的高度,所以物体没有完全浸没,此时物体排开水的体积V
排
=V浸=5cm×5cm×2.4cm=60cm3,物体在水中静止时受到水的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3
×10N/kg×60×10﹣6m3=0.6N。
15.【解答】解:(1)图甲中木块A漂浮在水面上,所以,图甲中木块A受到的浮力:F浮A=GA=12N; (2)合金块B放在木块A上方时整体漂浮,受到的浮力和自身的重力相等, 此时排开水的体积:V排=VA=×2×10﹣3m3=1.6×10﹣3m3,
此时木块A受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×l.6×l0﹣3m3=16N, B的重力:GB=FmB=
=
浮
﹣GA=16N﹣12N=4N,由G=mg可得,合金的质量:
=
=1.6g/cm3=1.6×103kg/m3;
=0.4kg=400g,合金块B的密度:ρB=
(3)将合金块B从木块A上取去下放入容器的水中,
因ρB>ρ水,所以,合金B将沉底,排开水的体积和自身的体积相等,
此时合金B受到的浮力:F浮B=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×250×l0﹣6m3=2.5N; 木块A静止时处于漂浮状态,则木块A受到的浮力:F浮A=GA=12N; A和B受到浮力的减少量:△F浮=F浮﹣F浮A﹣F浮B=16N﹣12N﹣2.5N=1.5N, 排开水体积的减少量:△V排=
=
=1.5×10﹣4m3,
水深度的变化量:△h===0.015m,
液体对容器底部的压强比取下合金块B前减小了: △p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m=150Pa。
.
.
16.【解答】解:(1)浮筒P排开水的体积: V排=V=8×10﹣3m3,浮筒P所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3=80N; (2)根据V=L3可知正方体浮筒P的边长为:L=
=
=0.2m,
则浮筒P刚好完全浸没时,水箱的水深为h=L+PQ=0.2m+0.3m=0.5m, 此时盖板Q受到水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa; (3)由p=可知:盖板受压力F盖=pS盖=5×103Pa×8×10﹣3m2=40N, 由于盖板Q厚度和质量不计,则盖板Q恰好被拉开时F浮=GP+F盖。 GP=F浮﹣F拉=80N﹣40N=40N;浮筒p质量m=
=
=4kg。
17.【解答】解:(1)由表中数据可知,h从5﹣10cm,水的体积变化: △V=(S2﹣S1)(10cm﹣5cm)=60cm,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① h从22﹣25cm,水的体积变化:△V′=S2(h6﹣h5)=60cm3,
即:S2(25cm﹣22cm)=60cm3,解得:S2=20cm2;代入①得:S1=8cm2; (2)柱状物体的体积:V物=S1H,在柱状物体的高: H=
=
=25cm;如果柱状物体的密度大于或等于水的密度,在加水过程中柱状物体
3
将静止在容器底不会上浮,容器内水的体积变化应该与h的变化成正比,
由表中数据可知器内水的体积变化应该与h的变化不成正比,所以柱状物体的密度小于水的密度;因此随着水的增多,柱状物体将漂浮在水面上,设柱状物体漂浮时浸入上中的深度为H浸,当h6=25cm时,水的体积:S2h6﹣S1H浸=360cm3,
.
.
即:20cm×25cm﹣8cm×H浸=360cm,解得:H浸=17.5cm, 此时排开水的体积:V排=S1H浸=8cm2×17.5cm=140cm3, 因柱状物体漂浮,所以,ρ水V排g=ρ物Vg, 即:1×103kg/m3×140cm3×g=ρ物×200cm3×g, 解得:ρ物=0.7×103kg/m3;
(3)漂浮时柱状物体受到的浮力最大,其最大浮力: F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×140×10﹣6m3×10N/kg=1.4N。
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