(2012•葫芦岛一模)如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容

(2012•葫芦岛一模)如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部.已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg.当容器中倒入足够的水使木块被浸没时.求:
(1)木块浸没在水中时受到的浮力是多少?
(2)剪断细线后,当木块处于静止时,木块排开水的体积是多少?
(3)在(1)、(2)两种情况中,容器底部所受水的压强变化了多少?
glf123 1年前 已收到1个回答 举报

骄傲的王子 花朵

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解题思路:(1)因木块浸没在水中,所以V物=V排,再根据F浮=ρgV排即可求出木块浸没在水中时受到的浮力.(2)由题意可知,剪断细线后,木块时漂浮在水面上的,则F浮=G,知道了木块受到的浮力大小,就可以根据阿基米德原理公式的变形式算出此时木块在水中的V排.(3)液体压强公式是P=ρ液gh,要算容器底部所受水的压强变化了多少,就需要先算出液面高度下降了多少,而液面下降的高度取决于木块露出水面的体积,所以用木块露出水面的体积除以容器的底面积,就可以算出水面减小的高度,从而就可以算出变化的压强.

(1)木块浸没在水中时受到的浮力:FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10-3m3=10N;
(2)因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上,
由于漂浮,所以F=G=6N,
由FgV得:V=
F浮
ρ水g=[6N
1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10-4m3
(3)则V=V-V=1.0×10-3m3-6×10-4m3=4×10-4m3
木块露出水面处于静止后,水面下降的高度:h=
V露/S]=
4.0×10−4m3
400×10−4m2=0.01m,
则容器底部所受水的压强减小了:△P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa.
答:(1)木块浸没在水中受到的浮力为10N.
(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块排开水的体积为6×10-4m3
(3)容器底部所受水的压强减小了100Pa.

点评:
本题考点: 浮力大小的计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理.

考点点评: 本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件及其应用、液体压强公式的计算,本题中的第(2)问要把握漂浮时,物体受到的浮力等于重力,本题中的第(3)问要把握V排的变化会引起h的变化.

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