题目内容
如图所示,底面积为2×10(2米2的圆柱形平底薄壁水槽放在水平地面上,一装有金属球的小盆漂浮在水槽的水面上,小盆的质量为1千克,金属球的质量为1.6千克,金属球的体积为0.2×10(3米3。
① 若把金属球从盆中拿出并放入水槽中后,小球沉入水底,求容器对水平地面压强的变化量。
② 求水对水槽底部的压强变化量。
①△p容=0 ;② F浮=ρ水g V排 =ρ水g V球 =1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.2×10(3米3=1.96牛,△F水=G球-F浮=1.6千克×9.8牛/千克-1.96牛=13.72牛,△p水=△F水/S=13.72牛/2×10(2米2=686帕。
解析试题分析:①金属球从盆中拿出前,容器对水平地面的压力等于容器、容器内的水、小盆和金属球的重力之和,金属球从盆中拿出并放入少水槽后,容器对水平地面的压力也等于容器、容器内的水、小盆和金属球的重力之和,故压力不变,受力面积不变,所以容器对水平地面压强压强不变,变化量△p容=0。② 由题意知:前后水对水槽底部的压力变化量的大小等于小球的重力减去小球浸没时受到的浮力。而F浮=ρ水g V排 =ρ水g V球 =1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2×10(3m3=1.96N,压力的变化量△F水=G球-F浮=1.6kg×9.8N/kg-1.96N=13.72N,压强的变化量△p水=△F水/S=13.72N/2×10(2m2=686Pa。
考点:压强与浮力的综合计算
学习了同一直线的二力的合成知识后,小林想如果作用在物体上的二力不在同一直线上,而是互成一定的夹角,那么合力F的大小与两个分力F1、F2的大小,是否还有F等于F1+F2的关系呢?于是他应用教材中学过的方法,对此进行了探究.
(1)如左图所示,橡皮筋原长为AB,通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力F1和F2,使橡皮筋伸长到C,记录此时F1、F2的大小。撤去力F1和F2后,用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F的作用,为了使这个力F的作用效果与那两个力F1、F2的作用效果 ,应使橡皮筋 ,记录此时F的大小.
(2)先后两次改变F1和F2的夹角,重复步骤(1),得到三次实验数据如下表所示:
物理量 实验序号 | F1/N | F2/N | F1和F2的夹角 | 合力F/N |
1 | 4 | 5 | θ1 | 8.7 |
2 | 4 | 5 | θ2 | 8.3 |
3 | 4 | 5 | θ3 | 7.8 |
备注:θ1<θ2<θ3 |