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如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着.已知水重260N,水深为0.6m,水的密度为1×103kg/m3,木块的体积为4×10-3m3,木块的密度为0.6×

答案:2  悬赏:10  手机版
解决时间 2021-01-03 02:08
如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着.已知水重260N,水深为0.6m,水的密度为1×103kg/m3,木块的体积为4×10-3m3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求:(g取10N/kg)
(1)水对容器底面的压强是多少?细线对木块的拉力是多少?
(2)若细线断了,最终木块漂浮在水面上时,木块所受的浮力为多大?此时水对容器底面的压强比第(1)问中的大还是小?
(3)假若将此装置搭乘“神舟七号”飞船进入绕地球做匀速圆周运动的轨道后,细线对木块的拉力是多大?
最佳答案
解:
(1)水对容器底面的压强:
p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.6m=6000Pa;
∵木块完全浸没,
∴V排=V=4×10-3m3,
F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N,
G木=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×4×10-3m3×10N/kg=24N.
∵F浮=F拉+G,
∴细线对木块的拉力:
F拉=F浮-G=40N-24N=16N;
(2)木块漂浮在水面上:
F浮′=G木=24N;
细线断后,木块漂浮,此时木块排开水的体积减小,液面下降,水对容器底的压强减小.
(3)飞船内的物体处于失重状态,细线对木块的拉力为0.
答:(1)水对容器底面的压强是6000Pa;细线对木块的拉力是24N;
(2)若细线断了,最终木块漂浮在水面上时,木块所受的浮力为为16N;此时水对容器底面的压强比第(1)问中的小;
(3)假若将此装置搭乘“神舟七号”飞船进入绕地球做匀速圆周运动的轨道后,细线对木块的拉力是0.解析分析:(1)已知水的深度,利用液体压强公式求水对容器底面的压强;已知木块体积(排开水的体积),利用阿基米德原理求所受浮力,木块受浮力等于拉力加上重力,据此求细线对木块的拉力;(2)木块漂浮,浮力等于木块重力;细线断后,木块漂浮,木块排开水的体积减小,液面下降,根据液体压强公式判断水对容器底的压强大小变化;(3)将此装置搭乘“神舟七号”飞船进入绕地球做匀速圆周运动的轨道后,物体处于失重状态,据此分析.点评:本题考查了学生对重力公式、液体压强公式、阿基米德原理、物体漂浮条件的掌握和运用,涉及到失重现象,知识点多、综合性强,要求灵活选用所学知识.
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