题目内容

20.学习了浮力知识后,几乎所有的同学对木块一定能浮在水面上深信不疑,唯独小华同学对此还有疑问,经过一番争论后,他找来一些器材做起了实验.
(1)她将一个重为6N,边长为10cm的正方体木块放入水槽中,然后加入5cm深的水.结果发现木块仍沉在水槽底,并没有浮起来.
①加水过程中随着水的深度的增加,木块受到的浮力越来越大,水槽底部受到水的压强越来越大(选填“大”或“小”)
②计算没加水时,木块对水槽底的压强.
③计算此时木块受到的浮力(g取10N/kg)
(2)小华继续向水槽内加水木块终于浮起来了,最后精止在水面上,请你计算水槽中加至多深时木块开始上浮?

分析 (1)①根据F浮=ρ液gV排判断木块受浮力的变化;
根据p=ρgh判断压强的变化;
②根据p=$\frac{F}{S}$计算压强的大小;
③根据题意求出排开水的体积,根据阿基米德原理求出木块受到的浮力;
(2)根据物体的浮沉条件可知,当物体受到的浮力等于自身的重力时木块开始上浮,根据阿基米德原理求出排开水的体积,进一步求出求出水的深度.

解答 解:(1)①随着水的深度的增加,V排增大,由F浮=ρ水gV排可知,浮力增大;
水的深度增加,由p=ρ水gh得,水对水槽底的压强增大;
②木块对水槽底的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{6N}{10×10×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=600Pa;
③已知正方体木块边长为10cm,
当加入5cm深的水时,V排=10cm×10cm×5cm=500cm3=5×10-4m3,
则 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N;
(2)当F浮=G=6N时,木块开始上浮,
则h=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}gS}$=$\frac{6N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg×0.01{m}^{2}}$=0.06m=6cm.
答:(1)①大;大;②600Pa;③此时木块受到的浮力为5N;
(2)水槽中的水加至6cm深时,木块开始上浮.

点评 本题涉及到阿基米德原理计算、物体的浮沉条件及其应用等知识点,综合性较强,而且有一定的拔高难度,此题的关键是学生明确因为水的深度不够,造成排开水的重力小于木块的重力,所以木块不能漂浮在水面上.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网