如图所示,盛满水的容器底面积为4×10-3m2,高为0.5m,物体重是3N,物体体积是5×10-4m3.求:(1)物体的密度是多大?(2)绳子拉着物体保持静止时,绳子

发布时间:2020-07-29 12:20:13

如图所示,盛满水的容器底面积为4×10-3m2,高为0.5m,物体重是3N,物体体积是5×10-4m3.求:
(1)物体的密度是多大?
(2)绳子拉着物体保持静止时,绳子受到的拉力是多大?
(3)把绳子剪断后,当物体静止时,水对容器底部的压强是多大?

网友回答

解:
(1)物体的质量为m==≈0.306kg;
物体的密度为ρ==≈0.6×103kg/m3;
(2)物体浸没时受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4m3=4.9N
绳子的拉力为F=F浮-G=4.9N-3N=1.9N;
由于力的作用是相互的,所以绳子受到的拉力也等于1.9N;
(3)绳子剪断时,物体受到的浮力为F浮′=G=3N
物体排开水的体积为V排==≈3.06×10-4m3
物体露出水面的体积为V露=V-V排=5×10-4m3-3.06×10-4m3=1.94×10-4m3
水面下降的高度为△h===0.0485m
物体漂浮时,水面的高度为h=0.5m-0.0485m=0.4515m
容器底部受到的水的压强为P=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.4515m=4.4247×103Pa.
答:
(1)物体的密度为0.6×103kg/m3;
(2)绳子受到的拉力为1.9N;
(3)容器底部受到的水的压强为4.4247×103Pa.

解析分析:(1)已知物重,可以得到质量;已知质量和体积,利用ρ=得到密度;(2)物体在水中受到三个力的作用:重力、浮力和绳子的拉力.已知物体的体积和水的密度,可以得到物体受到的浮力;已知物重和浮力,两者之差就是绳子的拉力;(3)绳子剪断后,物体会漂浮在水面上,此时的浮力等于重力,利用V排=得到物体排开水的体积;已知物体的体积和排开水的体积,两者之差就是物体露出水面的体积;已知容器的底面积和物体露出水面的体积,利用h=得到水面下降的高度;已知原来容器中的水深和下降的高度,可以得到物体漂浮时,容器中水的深度;已知水的密度和深度,利用P=ρgh计算物体漂浮时容器底部受到的压强.

点评:分析浮力问题时,一般先要对物体进行受力分析,明确物体在什么方向受到什么力,哪些力可以组成一组,根据力的方向确定等量关系.
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