题目内容

【题目】如图所示,一正方体物块边长为10cm,漂浮于足够高的底面积为S0的盛有足量水的圆柱形容器中,有1/5体积露出水面。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:

(1)该物块受到的浮力;

(2)该物块的密度;

(3)若未投入物块时,水对容器底部的压力为F0。试求出物块漂浮时,水对容器底部的压力F1和物块浸没时水对容器底部的压强P2;

(4)若物块漂浮时与未投入物块时比较,水对容器底部的压强变化了200Pa,物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30:29,则未投入物块时容器中水的深度是多少?

【答案】(1)8N(2)0.8×103 kg/ m3(3)F0+8 N; ( F0+10)/ S0Pa (4) 0.125m

【解析】

解:(1)物块受到的浮力

;

(2)由可得,该物块的密度

;

(3)由于容器为圆柱形容器,物块漂浮时,受到的浮力等于其重力,水对容器底的压力:

F1=F0+G=F0+8N,

物块浸没时水对容器底部的压力:

F2=F0+ρ水gV物=F0+,

物块浸没时水对容器底部的压强

。

(4) 由题,物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30:29,

则 ,解得F0=50N,

又若物块漂浮时与未投入物块时比较,水对容器底部的压强变化了200Pa,则

,

解得S0=0.04m2,

未投入物块时水对容器底的压强,

根据液体压强公式p=ρgh可得,未投入物块时容器中水的深度

。

答:(1)该物块受到的浮力为8N;(2)该物块的密度为;(3)物块漂浮时,水对容器底部的压力F1=F0+8N,物块浸没时水对容器底部的压强;(4)未投入物块时容器中水的深度是0.125m;

练习册系列答案
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【题目】(10分)阅读短文,回答问题.

如图甲是我国首艘“海上飞船”——“翔州1”.它的最大起飞质量为2.5t,巡航速度140~160km/h,最大航速可达210km/h,最高能爬升至150m,可乘坐7人.它既可以在水中航行,又可以贴近水面飞行.该设计利用了“翼地效应”,即当运动的飞行器掉到距地面(或水面)很近时,气流流过机翼后会向后下方流动,这时地面(或水面)将产生一股向上的反推力,使整个机体的上下压力差增大,升力会陡然增加,阻力减小.

(1)下列有关“翔州1”的说法中错误的是 ( )

A.“翔州1”漂浮在水面时,它受到的重力与浮力是一对平衡力

B.“翔州1”在水面上飞行时,机翼下表面受到的空气压强较大

C.“翼地效应”是利用流体压强与流速关系使“翔州1”获得更大升力的

D.随着“翔州1”在水面以上爬升的高度增加,船外大气压减小

(2)“翔州1”在平静的水面由静止开始运动,若运动过程中受到的阻力不变,水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示.t=50s后,“翔州1”以20m/s的速度做匀速直线运动.则在0~50s内,“翔州1”的运动状态是________(选填“减速”、“先加速后减速”或“加速”)运动.从50~100s时间内牵引力做了________J的功.

(3)该“翔州1”以最大航速匀速飞行1.5h通过的路程是________km.“翔州1”船身设计成“流线形”是为了________.

(4)“翔州1”靠岸后,有5名乘客从船上登岸,则船排开海水的体积约减少多少m3?(人的平均质量为70kg,ρ海水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg,请写出计算过程)

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