题目内容

(2012?静安区二模)如图所示,细线吊着重为10牛的金属块A浸没在水中,金属块的体积为5×10-43,则它所受浮力的大小为
4.9
4.9
牛,重力和浮力的合力大小为
5.1
5.1
牛.若金属块的下表面距水面0.1米,则水对下表面的压强为
980
980
帕.
分析:已知金属块的体积且浸没在水中,利用公式FgV可以得到所受浮力;金属块在水中受三个力:重力、浮力、细线对金属块的拉力,重力和浮力的合力也就是细线对金属块的拉力;已知金属块的下表面距水面的距离h,用公式P=ρgh可以求出此处受到的压强.
解答:解:金属块受到的浮力为
FgV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4m3=4.9N
重力和浮力的合力为
F=G-F=10N-4.9N=5.1N
金属块下表面受到水的压强为
P=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
故答案为:4.9;5.1;980.
点评:对浸没在水中的物体进行正确的受力分析,是求解重力和浮力的合力的关键.
练习册系列答案
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(2012?静安区二模)某小组同学在学习了密度知识后,根据“浸入水中的铁块最终静止在容器底部、浸入水中的木块最终漂浮在水面上”的现象,提出猜想1:物块的密度可能会对它浸入水中后的最终状态有影响.于是他们选用体积相同、密度不同的圆柱体A、B、C、D(ρA>ρB>ρ>ρC>ρD)进行实验.当它们在水中静止时,实验现象如图(a)、(b)、(c)和(d)所示.
①分析比较图中
(a)或(b)
(a)或(b)
的实验现象和相关条件,可得出的初步结论是:当浸入水中的实心圆柱体的密度大于水的密度时,圆柱体最终静止在容器底部.
②分析比较图中(c)或(d)的实验现象和相关条件,可得出的初步结论是:当
浸入水中的实心圆柱体的密度小于水的密度.
浸入水中的实心圆柱体的密度小于水的密度.
时,圆柱体最终漂浮在水面上.
③分析比较图中(c)和(d)的实验现象和相关条件,可得出的初步结论是:漂浮在水面上的不同实心圆柱体,
当体积相同时,圆柱体密度小
当体积相同时,圆柱体密度小
,其露出水面的体积大.
表一 ρ圆柱体=0.8×103千克/米3
实验
序号
露出体积
(厘米3
总体积
(厘米3
1 2 10
2 4 20
3 6 30
表二ρ圆柱体=0.5×103千克/米3
实验
序号
露出体积
(厘米3
总体积
(厘米3
4 5 10
5 15 30
6 25 50
表三ρ圆柱体=0.3×103千克/米3
实验
序号
露出体积
(厘米3
总体积
(厘米3
7 14 20
8 28 40
9 42 60
由此,该小组同学进一步提出猜想2:漂浮在水面上的实心圆柱体,其露出水面的体积占的总体积的比例跟
(圆柱体的)密度
(圆柱体的)密度
有关.为继续验证猜想2,他们分别选用若干不同的圆柱体和足够深的水进行实验,并记录圆柱体的密度、总体积及其露出水面的体积在表一、表二和表三中.
进一步综合分析、比较表一、表二、表三的数据,对于猜想2可初步得出的结论:
(a)分析比较表一或表二或表三,可得出初步的结论:
同种材料、大小不同的圆柱体漂浮在水中时,露出水面的体积占总体积的比例相同.
同种材料、大小不同的圆柱体漂浮在水中时,露出水面的体积占总体积的比例相同.

(b)分析比较表一和表二和表三,可得出初步的结论:
不同材料的圆柱体漂浮在水中时,露出水面的体积占总体积的比例不同,密度小的圆柱体的露出体积所占总体积的比例大.
不同材料的圆柱体漂浮在水中时,露出水面的体积占总体积的比例不同,密度小的圆柱体的露出体积所占总体积的比例大.

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