题目内容
【题目】如图甲所示,将一个质量分布均匀密度为2.7×103kg/m3的长方体物块水平放置在水平桌面上,物块的长为0.2m,宽为0.1m,高为0.1m,则(g取10N/kg ) ![]()
(1)物块的质量是多少?
(2)如图甲所示,把物块放置在水平桌面时对其的压强是多少?
(3)如图乙所示,把物块竖直放置于足够大的容器内,然后往容器内倒入水,直至水深0.3m,此时物块对容器底的压力为多大(物块与容器底没有紧密接触)? ![]()
【答案】
(1)解:物体的体积为V=abh=0.2m×0.1m×0.1m=0.002m3,
由ρ=
得物体的质量:
m=ρV=2.7×103kg/m3×0.002m3=5.4kg
(2)解:物体对桌面的压力为F=G=mg=5.4kg×10N/kg=54N,
物体与桌面的接触面积为S=ab=0.2m×0.1m=0.02m2,
物体对桌面的压强:
p=
=
=2.7×103Pa
(3)解:因为ρ物>ρ水,水深h=0.3m,所以物体浸没在水中,
受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m3=20N,
物块对容器底的压力:
F=G﹣F浮=54N﹣20N=34N
【解析】(1)已知长方体物体的长、宽、高可求其体积,已知物体的密度,利用m=ρV求物体的质量;(2)求出了物体的质量,利用G=mg求其重力,物体对水平桌面的压力等于其重力,已知物体长和宽,可求接触面积(受力面积),再利用p=
求物体对桌面的压强;(3)首先根据物体密度与水的密度大小关系确定物体静止在水中的位置,然后利用阿基米德原理求物体受到的浮力,物块对容器底的压力等于物体重力减去浮力.
【考点精析】掌握压强的大小及其计算和阿基米德原理是解答本题的根本,需要知道压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa);阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.这个规律叫做阿基米德原理,即 F浮= G排 =ρ液gv排.