题目内容
如图所示,底面积为100cm2的烧杯装水后的总质量为2kg.现将质量为0.5kg的木块浸入水中.(g取10N/kg,木块的密度为0.5g/cm3)
请你思考回答问题:
(1)木块静止时,所受的浮力为______N;
(2)浸在水面下的体积为______cm3;
(3)烧杯对水平面的压强是______Pa.
解:(1)木块静止时,受竖直向下的重力G,竖直向上的浮力F浮,则它们是一对平衡力,由平衡条件,
得:F浮=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N.
(2)由阿基米德原理知,木块受的浮力F浮=ρ水gV排,则木块浸在水面下的
体积V=V=
=
=5×10-4m3=500cm3.
(3)木块浸入水中后,烧杯受竖直向下的重力G',竖直向上的支持力FN而处于平衡状态,
由平衡条件得:FN=G'=(m+m木)g=(2kg+0.5kg)×10N/kg=25N,FN与烧杯对水平面的压力F'N是作用力与反作用力,所以F'N=FN=25N,烧杯与水平面的接触面积S=100cm2=0.01m2,烧杯对水平面的压强P=
=
=2.5×103Pa.
故答案为:(1)5;(2)500;(3)2.5×103.
分析:(1)木块受竖直向下的重力G,竖直向上的浮力F浮而静止处于平衡状态,由平衡条件可求出浮力.
(2)已知木块所受的浮力,由公式式F浮=ρ水gV排可求出浸在水下的体积.
(3)先求烧杯对水平面的压力F,再由压强公式P=
求压强.
点评:本题考查了:平衡条件、阿基米德原理、压强公式,考查的知识点较多,但题目难度不大,是一道基础题.
得:F浮=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N.
(2)由阿基米德原理知,木块受的浮力F浮=ρ水gV排,则木块浸在水面下的
体积V=V=
(3)木块浸入水中后,烧杯受竖直向下的重力G',竖直向上的支持力FN而处于平衡状态,
由平衡条件得:FN=G'=(m+m木)g=(2kg+0.5kg)×10N/kg=25N,FN与烧杯对水平面的压力F'N是作用力与反作用力,所以F'N=FN=25N,烧杯与水平面的接触面积S=100cm2=0.01m2,烧杯对水平面的压强P=
故答案为:(1)5;(2)500;(3)2.5×103.
分析:(1)木块受竖直向下的重力G,竖直向上的浮力F浮而静止处于平衡状态,由平衡条件可求出浮力.
(2)已知木块所受的浮力,由公式式F浮=ρ水gV排可求出浸在水下的体积.
(3)先求烧杯对水平面的压力F,再由压强公式P=
点评:本题考查了:平衡条件、阿基米德原理、压强公式,考查的知识点较多,但题目难度不大,是一道基础题.
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