如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,g取10N/kg.求:(1)水对容器底面的压强是多少?木块受

发布时间:2020-08-12 21:29:35

如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,g取10N/kg.求:
(1)水对容器底面的压强是多少?木块受到的浮力是多大?
(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,有2/5的体积露出水面,木块的密度是多大?

网友回答

已知:h=0.5m,V=4dm3=0.004m3,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3
求:(1)水对容器底面的压强p,木块受到的浮力是F浮;
(2)木块的密度ρ木.
解:(1)水对容器底面的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa,
∵此时木块完全浸没,
∴V排=V=0.004m3,
木块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.004m3=40N;
(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,
∵木块漂浮在水面上,
∴F浮′=G木,
∵F浮=ρgV排,且ρ=,G=mg,
ρ水gV排′=ρ木Vg,即ρ水g(V-V)=ρ木Vg,
解得:ρ木=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.6×103kg/m3.
答:(1)水对容器底面的压强是5000Pa,木块受到的浮力是40N;
(2)木块的密度是0.6×103kg/m3.
解析分析:(1)已知水深和密度,根据p=ρgh求出水对容器底面的压强,此时木块完全浸没,排开水的体积和本身的体积相等,根据阿基米德原理求出木块受到的浮力;
(2)木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理求出木块受到的浮力,根据密度公式和重力公式求出木块的重力,联立等式即可求出木块的密度.

点评:本题考查了液体压强公式、阿基米德原理、密度公式、重力公式和物体浮沉条件的应用,关键是知道物体排开液体的体积等于物体浸入液体部分的体积.
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