如图所示,底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧,弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm

发布时间:2020-07-29 04:46:20

如图所示,底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧,弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变.??(不计弹簧受到的浮力,g取10N/kg)????
求:(1)此时容器底部受到的水的压强;
(2)木块A的密度;
(3)向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没水中,立即停止加水,弹簧伸长了3cm,求此时弹簧对木块A的作用力F1是多大?容器底部受到水的压强变化了多少?

网友回答

解:(1)容器底部受到水的压强
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;?????
(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变
F浮=G
ρ水gV排=ρ木gV木
ρ木=ρ水=0.4×103kg/m3;
(3)木块A刚好完全浸没水中
F1=F浮-G=ρ水gV-ρ木gV=1×103kg/m3×10N/kg×10-3m3-0.4×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=6N;?????????????
△h=×10cm+3cm=9cm=0.09m;
△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa.
答:(1)此时容器底部受到的水的压强为2×103Pa;
(2)木块A的密度为0.4×103kg/m3;
(3)此时弹簧对木块A的作用力F1是6N;容器底部受到水的压强变化了900Pa.解析分析:(1)根据液体压强公式P=ρgh,将已知数值代入即可求出容器底部受到的水的压强.(2)利用物体的沉浮条件,此时木块漂浮.F浮=G,根据公式ρ水gV排=ρ木gV木求出木块的密度;(3)因木块A刚好完全浸没水中,此时弹簧对木块A的作用力为F1=F浮-G,因木块A刚好完全离开水面,此时浮力为0,此时弹簧对木块A的作用力和木块的重力是一对平衡力,两者相等,即:F2=G.在(3)中,已经得到了F1的表达式,直接代值即可求出
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