把质量为50g的小木块放入底面积为100cm2的盛有水的小圆筒内,小木块的一半浮于水面上。再把小圆

浮力 已结 1 366
徐思华
徐思华 2021-11-28 09:50

把质量为50g的小木块放入底面积为100cm2的盛有水的小圆筒内,小木块的一半浮于水面上。再把小圆筒放入盛有水的大圆筒中,能浮于水面上,此时大圆筒内水深h120cm,底面积为400cm2,小圆筒底离大圆筒底距离h210cm,如图所示。(g10N/kg

image.png

1)小圆筒整个装置质量为    kg

2)若把小木块从小圆筒中取出后放入大圆筒内,稳定后大圆筒中的水对底部的压强为   Pa,此时h2   cm

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1条回答
  •  于伟
    于伟 (最佳回答者)
    2021-11-6 08:41

    答案:

    11

    2200010.5

    解析:

    1)小圆筒整个装置排开水的体积:

    VSh1h2

    100cm2×(20cm10cm)=1000cm3

    1×103m3

    小圆筒整个装置受到的浮力:

    FρgV

    1.0×103kg/m3×10N/kg×1×103m3

    10N

    因小圆筒整个装置处于漂浮状态,

    所以,装置受到的浮力

    FG10N

    Gmg可得,小圆筒整个装置质量:

    image.png

    2)因木块在水中漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,即

    F浮木Gmg

    所以,由阿基米德原理FρgV可得,木块排开水的体积:

    image.png

    =50cm3

    若把小木块从小圆筒中取出后放入大圆筒内,小木块和小圆筒都漂浮在大圆筒的水面上,

    所以,小木块和小圆筒受到的总浮力不变,导致排开水的体积不变,即h120cm0.2m不变,

    则稳定后大圆筒中的水对底部的压强:

    pρgh1

    1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m

    2000Pa

    因大圆筒中水的深度不变,

    所以,V+VV+V排木+V排筒,即

    V排筒VV排木

    1000cm350cm3

    950cm3

    小圆筒浸入水中的深度:

    image.png

    =9.5cm

    则小圆筒底离大圆筒底距离

    h2′=h1h

    20cm9.5cm

    10.5cm



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