题目内容

【题目】放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重8N,底面积0.01 m2,弹簧测力计的挂钩上挂着一物块,现将物块从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,容器内水的 深度由16cm升高到20cm,如图甲所示,图乙是绳子的拉力随时间t变化的图象,若不 计水的阻力(ρ水=1.0×103kg/m3),(g取 10N/kg)求:

(1)物块未放入水中时,容器底受到的水的压强;

(2)物块浸没在水中时受到的浮力;

(3)物块的密度;

【答案】(1)1600Pa;(2)4N(3)2.5×103kg/m3

【解析】

(1).物块未放入水中时,容器底受到的水的压强:

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa;

(2).物块浸没后,水的深度增加量:

△h=20cm16cm=4cm=0.04m,

物块浸没在水中时物体排开水的体积:

V排=V物=S△h=0.01m2×0.04m=4×104m3,

物块受到的浮力:

F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×104m3=4N;

(3).由图乙可知,物块的重力G=F=10N,

物块的质量:m== =1kg,

物块的密度:ρ物= ==2.5×103kg/m3

答:(1).物块未放入水中时,容器底受到的水的压强为1600Pa;

(2).物块浸没在水中时受到的浮力为4N;

(3).物块的密度为2.5×103kg/m3;

练习册系列答案
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【题目】在“探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”的实验中,某中学一小组的同学们认为压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的,但有怎样的关系看法不同,于是,在老师的帮助下,小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成、高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验,测出实心圆柱体 竖直放置时(如图所示)对水平桌面上海绵的压下深度,实验记录见下表。

实验 序号

物体

底面积S/cm2

高度h/cm

海棉被压下深度h/cm

1

合金甲圆柱体A

10

5

0.5

2

合金甲圆柱体B

10

10

1

3

合金甲圆柱体C

20

10

1

4

合金乙圆柱体A

10

5

1.5

5

合金乙圆柱体B

10

10

3

6

合金乙圆柱体C

20

10

3

(1)该组同学是通过___________________________来判断压强大小的。

(2)分析实验1、2或4、5可以得出:当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的_____________________有关。

(3)分析实验______________________或_______________________可以得出,当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关。

(4)此探究过程用到的科学探究方法有________________________、______________________。

(5)实验结束之后,同学们在老师的指导下,以某一合金甲圆柱体为研究对象,推导它对海绵的压强大小的表达式(已知合金的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S)。正确的表达式为_______________________。

(6)上面推导出的表达式_____________________(选填“能”或"不能”)应用于各类固体的压强的计算。

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