水平地面上有一个实心正方体,边长为0.2米,重100牛,若用细绳将其吊着浸入盛水的容器中时,有的体积露出水面,如图所示,求:(g取10N/kg)(1)正方体放在水平地

发布时间:2020-07-29 15:31:49

水平地面上有一个实心正方体,边长为0.2米,重100牛,若用细绳将其吊着浸入盛水的容器中时,有的体积露出水面,如图所示,求:(g取10N/kg)
(1)正方体放在水平地面上时对地面的压强;
(2)正方体有的体积露出水面时所受的浮力;
(3)正方体有的体积露出水面时绳子的拉力;
(4)剪断绳子后,正方体沉底后对容器底的压力.

网友回答

解:(1)正方体放在水平地面上时,对地面的压力:
F1=G=100N,
对地面的压强:
p===2500Pa;
(2))正方体有的体积露出水面时,
排开水的体积:
V排=V=×(0.2m)3=0.006m3,
物体受到的浮力:
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.006m3=60N;
(3)此时绳子的拉力:
F′=G-F浮=100N-60N=40N;
(4)物体完全浸没时受到的浮力:
F浮′=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)3=80N;
物体受到的支持力:
F支持=G-F浮′=100N-80N=20N,
∵物体受到的支持力和对容器底部压力是一对平衡力,
∴此时正方体沉底后对容器底的压力为20N.
答:(1)正方体放在水平地面上时对地面的压强为2500Pa;
(2)正方体有的体积露出水面时所受的浮力为60N;
(3)正方体有的体积露出水面时绳子的拉力为40N;
(4)剪断绳子后,正方体沉底后对容器底的压力为20N.
解析分析:(1)正方体放在水平地面的压力和自身的重力相等,根据压强公式求出对地面的压强;(2)根据题意求出物体排开水的体积,根据阿基米德原理求出物体受到的浮力;(3)根据称重法求出此时绳子的拉力;(4)根据阿基米德原理求出剪断绳子后物体受到的浮力,物体的重力减掉受到的浮力即为受到的支持力,再根据力的相互作用可知此时正方体受到的压力.

点评:本题考查了压强、浮力、阿基米德原理和力的相互作用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等.
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