如图所示,正方体木块漂浮在水面上,有总体积的1/5露出水面

浮力 已结 1 540
阳光之神
阳光之神 2021-1-27 08:57

如图所示,正方体木块漂浮在水面上,有总体积的1/5露出水面,不可伸长的悬线处于松弛状态,已知绳可能承受的最大拉力为5N,木块边长为0.1米,容器底面积为0.032,容器底有一阀门K,求:

①木块的密度; 

②打开阀门使水缓慢流出,当细绳断裂的一瞬间关闭阀门,此时木块排开水的体积为多少?

③在绳断后,木块再次漂浮时,容器底受到水的压强与断绳的瞬间相比,窗口底受水的压强怎样变化?改变了多少?(g10/千克,提示:相互作用的两个力总是等大的)


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1条回答
  •  洪老师
    洪老师 (最佳回答者)
    2021-1-27 10:20

    解析(三人行社区haowen.wuliok.com为你作答):

    (1)木块漂浮,其受到的浮力是

    F=G

    FVg

    GVg,

    ρVg=ρVg,

    此时,木块总体积的露出水面,故

    V=V

    代入得:
    ρ
    =ρ=×1×103kg/m3=0.8×103kg/m3

    (2)如图,当细绳断裂时


    F′+F最大=G

    设此时木块排开水的体积为V′,则:

    ρV′g+F最大Vg,

    即:

    1×103kg/m3×V′×10N/kg+5N=0.8×103kg/m3×(0.1m)3×10N/kg,

    解得:

    V′=3×10-4m3

    3图为编可能亚需貌最大拉力5N,因此在断开后木块惠次湾浮时,浮力增加5N,排开水体积增加。增加的排水体积:
    V=F/(ρg

    =0.0005m3

    水面上升

    △h=△V/S=0.0005m3/0.03m2

    =0.017m

    压强增加量是

    △p=pg△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.017m

    =170Pa.

    容器底受水的压强增大了170Pa


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