题目内容
【题目】如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,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20cm时,物块A有3/5的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态。往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没,加水过程中物块A克服重力做的功为_________J。加水后容器底部受到水的压强为_________Pa(整个过程中弹簧受到的拉力F跟弹簧的伸长量L的关系如图10乙所示)。
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【答案】0.24;3200
【解析】
,
此时物体受到的浮力为:
,因为弹簧恰好处于自然伸长状态,所以物体重力等于它受到的浮力
,加水至物块A恰好浸没时,
,物体受到的浮力为:
,此时物体受到三个力的作用:除去竖直向下的重力4N,竖直向上的重力10N外,还受竖直向下的拉力6N,由乙图可知,当拉力为6N时,弹簧伸长6cm,说明物体上升6cm,克服重力做功:
;
加水前,A有
的体积在水面以下,所有水面距离A的下表面4cm,加水过程中,假设水面相对于A的位置不变,一直在距离A的下表面处4cm,弹簧伸长6cm,所以水面升高6cm,再加水至A完全浸没,即水面与A的上表面相平,水面又升高6cm,所以整个过程水面升高12cm,此时水的深度为:
,容器底部受到的水的压强为:![]()
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