先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),水深为10cm,水的质量为0.8kg,再放入一块重3N的木块,静止时刚好一半浸入

先在溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),水深为10cm,水的质量为0.8kg,再放入一块重3N的木块,静止时刚好一半浸入水中;溢出的水全部用空的小烧杯接住(如图所示).(g取10N/kg)
求:

(1)水溢出后溢水杯底受到水的压强是多少?
(2)小烧杯中水(溢出的水)的质量等于多少?
(3)木块的体积是多少?
freeliberty 1年前 已收到1个回答 举报

龙渡 幼苗

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解题思路:(1)根据液体的压强公式p=ρgh,确定h的大小后;可求压强;
(2)根据物体状态求出浮力,F=G,再根据阿基米德原理F=G;可知溢出水的质量等于木块的质量;
(3)根据阿基米德原理变形后得出V=
F
ρg
,代入数值后求出V;再根据V与V的关系(一半浸没),可求木块体积.

(1)溢出水后,水的高度不变,即h=10cm=0.1m;
故水杯底受到水的压强是:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(2)木块漂浮,故所受浮力为:F=G=3N;
根据阿基米德原理F=G得:
G=F=3N;
故溢出水的质量为:m=
G排
g=[3N/10Nkg]=0.3 kg;
(3)木块漂浮:F=G=3N;
∵FgV
∴木块浸入水中的体积为:
V=
F浮
ρ水g=
3N
1.0×103kg/m3×10N/kg=3×10-4 m3
由于木块一半浸没,故木块体积为:
V=2V=2×3×10-4 m3=6×10-4 m3
答:(1)水杯底受到水的压强是1000Pa;
(2)小烧杯中水的质量为0.3kg;
(3)木块的体积是6×10-4 m3

点评:
本题考点: 液体的压强的计算;密度公式的应用.

考点点评: 熟练运用液体压强公式和阿基米德原理知识;对公式进行适当的变形,代入题目中的已知条件,充分考虑物体所处的状态;可解答此题.

1年前

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