题目内容

【题目】如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为800g,杯的底面积为100cm2 , 现将一个质量为600g,体积为400cm3的实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯厚度不计,水未溢出).求:
(1)物体A所受到的浮力;
(2)物体A一半浸入水中后,水对烧杯底部压强增大了多少?
(3)物体A一半浸入水中后,烧杯对台秤表面的压强.

【答案】
(1)解:物体A的一半浸入水中时受到的浮力:

FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg× ×400×10﹣6m3=2N;

答:物体A所受到的浮力为2N;


(2)解:物体的重力:

GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N,

细线对物体A的拉力:F=GA﹣F=6N﹣2N=4N,

由力的作用是相互的,水对A有向上的浮力,物体A对水有向下压力,

所以水对烧杯底部增大的压力:△F=F=2N,

所以水对烧杯底部增大的压强:△p= = =200Pa;

答:物体A一半浸入水中后,水对烧杯底部压强增大了200Pa;


(3)解:烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和,

即:F=G杯和水+F=8N+2N=10N,

烧杯对台秤的压强:p= = =1000Pa.

答:物体A一半浸入水中后,烧杯对台秤表面的压强为1000Pa.


【解析】(1)知道物体的体积,浸没水中排开水的体积,利用阿基米德原理求受到的浮力;(2)利用G=mg求出A的重力,细线拉力等于重力减去浮力;根据力的作用是相互的,烧杯底受到增大压力等于A受到的浮力,由p= 计算水对烧杯底部增大的压强;(3)烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和,知道底面积,利用p= 计算烧杯对台秤的压强.

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