木块A的体积为500 cm3,质量为300 g,用细线拉着浸没于盛水的圆柱形容器中,容器的底面积为100 cm2,容器内水面高度为30 cm,如图所示。求:
(1)物体受到的浮力。
(2)水对容器底的压强。
(3)绳子的拉力T。
(4)若剪断绳子后,木块静止时,水对容器底的压强。(g取10 N/kg)
解析:
(1)A受到的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×500×10-6m3
=5N
(2)水对底部的压强是:
P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10-2m
=3×103Pa
(3)对A进行受力分析知,其受到重力GA,浮力F浮和绳子拉力F,不难发现
F+GA=F浮 故
F=F浮-GA=F浮-mAg=5N-300×10-3kg×10N/kg
=2N
(4)水和A的总体积以及水的体积分别是:
V总=Sh=100×10-4m2×30×10-2m=3×10-3m3
V水=V总-VA=3×10-3m3-500×10-6m3=2.5×10-3m3
水的质量和重力分别是:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg
G水=m水g=2.5kg×10N/kg=25N
绳断后,水对底部的压力和压强分别是:
F压=G水+mAg=25N+300×10-3mg×10N/kg=28N
P底= | F压 | = | 28 | =2.8×103Pa |
S | 100×10-4m2 |
微信扫码关注三人行问答社区 公众号