题目内容
【题目】如图所示,在容器底部固定一质量不计的轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为30cm时,物块A有的体积在水中,此时弹簧恰好处于自然伸长状态。(已知∶ρ水=1.0×103kg/m3 ,g取10N/kg)
(1)物块A受到的浮力。
(2)物块A的密度。
(3)往容器中缓慢加水,至物块A刚好浸没在水中,立即停止加水,弹簧伸长了3cm,此时弹簧对木块A的作用力F多大?此时水对容器底的压强是多少?
【答案】(1) 6N;(2) 0.6×103kg/m3;(3) 4N,
【解析】
(1)物块A体积为
V=(0.1m)3=0.001m3
则
受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N
(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变此时F浮=G,即
ρ水gV排=ρ物gV
(3)物块A刚好完全浸没水中,弹簧的弹力
F=F浮-G=ρ水gV-ρ物gV=1×103kg/m3×10N/kg×10-3m3-0.6×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=4N
此时液体深度为
此时水对容器底的压强是
答:(1)物块A受到的浮力为6N;
(2)物块A的密度为0.6×103kg/m3;
(3)弹簧对木块A的作用力F为4N,水对容器底的压强是。
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