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,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

发布时间:2020-08-12 16:06:55

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,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.向容器内缓慢加水,当弹簧伸长了1cm时停止加水,此时弹簧对木块拉力为1N.加水前后容器底部受到水的压强变化了________Pa.(不计弹簧受到的浮力,g取10N/kg)

网友回答

200
解析分析:根据题意求出木块浸入水中的深度h;对木块受力分析,由平衡条件求木块受到的重力.
加水后对木块受力分析,由平衡条件求出木块受到的浮力,根据浮力公式求出木块浸入水中的深度h'.
根据弹簧的伸长量、加水前后木块浸入水中深度的变化求加水前后水深度的变化△h,然后根据液体压强公式求出容器底所受水的压强的变化.

解答:解:开始木块浸入水中的深度h===4cm,
木块受力如图一所示,由平衡条件得:
G=F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.10m×0.10m×0.04m=4N,
加水后,木块受力如图二所示,由平衡条件得:
G+F=F'浮,F'浮=G+F=4N+1N=5N,
木块排开水的体积:
V'排===5×10-4m3,
木块浸入水中的深度d'===0.05m=5cm.
弹簧伸长量L=1cm,加水后,水深度增加了△h=d'-h+L=5cm-4cm+1cm=2cm=0.02m.
加水前后容器底部受到水的压强变化△P=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa.
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