在一底面积为1.5×10−2m2的圆柱形容器内放入一个密度均匀的质量为0.6kg、底面积为1×10−2m

浮力 已结 1 384
温柔有力量
温柔有力量 2021-4-2 09:45

在一底面积为1.5×10−2m2的圆柱形容器内放入一个密度均匀的质量为0.6kg、底面积为1×10−2m2、高度为0.08m的柱状木块,然后向容器内注入一定量的水使木块漂浮在水面上,如图所示,此时水面高度为0.1m。  

① 求水对容器底部的压强p水。  

② 求木块浸入水体积与木块体积之比V浸∶V木。  

③ 若将木块沿虚线以下截取整个木块的一半后,求木块上表面下降的高度h




相关标签:
1条回答
  •  赵彦红
    赵彦红 (最佳回答者)
    2021-4-15 09:09

    解析:

    (1)水对底部的压强为:

    p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa

    (2)因为物理漂浮在水面上,所以浮力等于木块重力,故

    F浮=G  即

    ρ水gV排=G=mg  也即

    ρ水V排=m

    V

    =

    m

    =

    0.6kg

    =6×10-4m3

    ρ

    1.0×103kg/m3

    木块体积:

    V木=S木h木=1×10−2m2×0.08m=8×10-4m3

    木块露出部分的体积:V露=V木-V排=8×10-4m3-6×10-4m3=2×10-4m3

    其体积之比为:

    V

    =

    2×10-4m3

    =

    1

    V

    8×10-4m3

    4

    (3)按虚线截取后,剩下一半的木块同(2)分析知,其露出部分的体积与剩下体积的比值为1:4,故露出的体积为:

    V’

    =

    1

    ×

    1

    ×8×10-4m3=1×10-4m3

    4

    2

    排水的体积为:V排’=3×10-4m3

    故,露出部分的高度为:

    h’

    =

    V’

    =

    1×10-4m3

    =1×10-2m

    S

    1×10−2m2

    未截取前木块露出水面的高度为:

    h

    =

    V

    =

    2×10-4m3

    =2×10-2m

    S

    1×10−2m2

    截取后,水面下降的高度为:

    h=

    V-V’

    =

    6×10-4m3-3×10-4m3

    =2×10-2m

    S

    1.5×10−2m2

    木块上表面下降:

    h=h+h-h’=2×10-2m+2×10-2m-1×10-2m=3×10-2m


    97 讨论(1)
提交回复