(2014•贵港)如图所示,密度为0.6×103kg/m3,体积为1×10-3m3的正方体木块,用一质量可忽略不计的细线

(2014•贵港)如图所示,密度为0.6×103kg/m3,体积为1×10-3m3的正方体木块,用一质量可忽略不计的细线,一端系于木块底部中心,另一端系于圆柱形容器底部的中心,细线对木块的最大拉力为3N,容器内有一定质量的水,木块处于漂浮状态,但细线仍松弛.若圆柱形容器底面积为6×10-2m2,现在向容器中注水(容器的容量足够大)直到细线对木块的拉力达到最大值,在细线断裂瞬间停止注水.待木块稳定后,容器的水面与细线断裂前的瞬间的水面相比高度变化(  )
A.升高了2cm
B.降低了1.5cm
C.升高了1cm
D.降低了0.5cm
hgleeliu 1年前 已收到1个回答 举报

wrr_hn 幼苗

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解题思路:(1)已知木块的密度和体积,可求得其质量,再利用G=mg可求得自重力,木块处于漂浮状态,浮力等于其重力.
(2)对此时的木块进行受力分析可知,此时浮力等于木块的重力加3N的拉力,据此可利用公式计算木块的排水体积;
(3)求出了从停止注水细绳断裂到木块静止这一过程中水的变化高度.

∵木块处于漂浮状态,浮力等于其重力
∴此时木块受到的浮力F=G=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×10-3m3×10N/kg=6N.
∴根据Fg V细线仍松弛时木块排开液体的体积:V=
F浮
ρ水g=[6N
1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10-4m3
绳子拉力最大时,木块受力平衡,则F′=ρg V′=G+F
V′=
ρ木V木g+F绳子
ρ水g=
0.6×103kg/m3×10−3m3×10N/kg+3N
1.0×103kg/m3×10N/kg=9×10-4m3
∴与细线断裂前排开液体的体积变化量为
△V=V′-V=9×10-4m3-6×10-4m3=3×10-4m3
∴△h=
△V排/S]=
3×10−4m3
0.06m2=0.005m=0.5cm,
故选D.

点评:
本题考点: 物体的浮沉条件及其应用.

考点点评: 解决此题用到的知识比较多,有漂浮条件、浮力的公式、重力公式、体积公式、压强公式、密度公式等,灵活运用公式至关重要,但真正的难点还在于对题意的正确分析.

1年前

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