题目内容
5．
一个放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N，底面积为0.01m2，内装40N的水，水深0.15m．现将重为17.8N的实心铜块系在弹簧测力计挂钩上，并把它完全浸没于容器内的水中，如图所示．（g=10N/kg，ρ铜=8.9×103kg/m3，ρ水=1×103kg/m3）求：（1）铜块未放入水中时，容器底部受到水的压力是多少？
（2）铜块完全浸没于水中后，弹簧测力计的示数是多少？
（3）铜块完全浸没于水中后，容器对水平地面的压强是多少？
分析 （1）根据液体压强公式p=ρgh求出容器底部受到水的压强，再利用p=$\frac{F}{S}$的变形公式F=pS求容器底部受到水的压力；
（2）先根据G=mg的变形公式m=$\frac{G}{g}$求出铜块的质量，然后利用ρ=$\frac{m}{V}$的变形公式V=$\frac{m}{ρ}$求出铜块的体积，
进而根据F浮=ρgV排求出铜块所受浮力大小，然后根据F=G-F浮即可弹簧测力计的示数；
（3）对容器、水、铜块整体受力分析求出容器地面所受压力，又知道受力面积，根据p=$\frac{F}{S}$求出容器对水平地面的压强．
解答 解：（1）铜块未放入水中时，容器底部受到水的压强：
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa，
由p=$\frac{F}{S}$得，容器底部受到水的压力：
F=pS=1500Pa×0.01m2=15N．
（2）由G=mg得，铜块的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{17.8N}{10N/kg}$=1.78kg，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，铜块的体积：
V=$\frac{m}{{ρ}_{铜}}$=$\frac{1.78kg}{8.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=2×10-4m3，
因铜块浸没在水中，所以铜块排开水的体积：
V排=V物=2×10-4m3，
则铜块所受的浮力：
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N
由F浮=G-F得，弹簧测力计的示数：
F=G-F浮=17.8N-2N=15.8N．
（3）容器对水平地面的压力：
F压=（G容+G水+G铜）-F
=（10N+40N+17.8N）-15.8N
=52N，
此时容器对水平的压强：
p′=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{52N}{0.01{m}^{2}}$=5200Pa．
答：（1）铜块未放入水中时，容器底部受到水的压力是15N；
（2）铜块完全浸没于水中后，弹簧测力计的示数是15.8N；
（3）铜块完全浸没于水中后，容器对水平地面的压强是5200Pa．
点评 此题考查的是压强、液体压强计算公式的应用、阿基米德原理的应用和力的平衡关系的应用，属于力学综合题，涉及到的知识点多，有一定的难度，对于第（3）问，求容器对水平地面的压强时，可以把铜块、水、容器看成一个整体来研究更简单一些．
如图所示，用一个滑轮组匀速提升重为600N的物体，在物体上升4m的过程中，人所用的拉力为400N，则此人提升物体所做的有用功为2400J；此滑轮组的机械效率为75%．
小成同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，在竖立的玻璃板前5cm处放 一支点燃的蜡烛A，小成发现在玻璃板的后面出现蜡烛的像，他再取一段未点燃的同样的蜡烛B放在像处，发现该蜡烛与蜡烛A的像完全重合．如图所示．
| A． | 甲图中成的是实像 | |
| B． | 甲图中成像规律可应用于投影仪 | |
| C． | 乙图中书本在凸透镜一倍焦距以内 | |
| D． | 乙图中凸透镜远离书本，所成的像变小 |
| A． | 将纸板转动一个角度后释放 | |
| B． | 同时在两边的盘子中增加相同的砝码 | |
| C． | 将纸板沿垂直拉的方向移动一段距离后释放 | |
| D． | 在左边的盘子里再加一个砝码，而右边的盘子不增加砝码 |
一个木块漂浮在水面上，另用密度为2.5×103kg/m3的石块A、B分别用如图所示方式作用在木块上时，恰巧将木块都完全浸没于水中，求A、B两石块的质量之比．
| A． | 图a可用来演示电磁感应现象 | B． | 图b可用来演示电动机原理 | ||
| C． | 图c是将机械能转化为电能 | D． | 图d发的电，电流方向会改变 |