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如图所示,有一体积为l00cm3的木块漂浮在容器的水面上,容器内水面刚好与容器口相平,木块露出水面的体积为40cm?3;若要使露出水面的体积刚好浸没在水中,需要给木块

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解决时间 2021-12-19 15:23
如图所示,有一体积为l00cm3的木块漂浮在容器的水面上,容器内水面刚好与容器口相平,木块露出水面的体积为40cm?3;若要使露出水面的体积刚好浸没在水中,需要给木块施加一个向下________N的力,此时容器对水平桌面的压强________(选填“变大”、“不变”或“变小”)??(不计水溢出后容器外壁所附着的水的重力).
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0.4 不变解析分析:(1)木块漂浮在水面上时,浮力等于重力,即G木=F浮;当木块全部没入水中时,其受到的浮力增大,此时G木+F=F浮′,据此求出压力的大小.
(2)容器对水平桌面的压力等于容器重力、水的重力和木块重力的和,受力面积等于容器的底面积,因此容器对水平桌面的压强变化取决于压力的变化.解答:(1)木块漂浮时:G木=F浮=ρ水gV排--①
在压力作用下全部体积浸没在水中时:G木+F=F浮′=ρ水gV木--②
②-①得:F=ρ水gV木-ρ水gV排=ρ水gV露=1×103kg/m3×10N/kg×40×10-6m3=0.4N
(2)由以上可以看出,施加的压力等于原来露出水面的那部分体积木块受到的浮力,也就等于这部分体积木块排开水的重力;
因此,施加压力后溢出水的重力等于施加的压力,即容器对水平桌面的压力不变,容器的底面积不变,因此容器对水平桌面的压强也不变.
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