如图,水平地面上有底面积为300cm2,不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B

36.(2020•广东模拟)如图,水平地面上有底面积为300cm2,不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根长10cm的细线与容器底部相连,此时水面距容器底30cm(如图),(ρ水=l.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)物体受到的浮力;
(2)水对容器底的压强;
(3)剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化量。
 
答案】:(1)物体受到的浮力10N;
(2)水对容器底的压强3×103Pa;
(3)剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化量200Pa。
解析】:(1)木块浸没在水中,则V排=V木=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
物块B受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
(2)水对容器底的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa。
(3)物块B的重力:G=mg=0.4kg×10N/kg=4N,
物块B的密度ρ==0.4×103kg/m3<ρ水,
剪断绳子,待物块B静止后漂浮,F浮′=G=4N;
由F浮=ρ液gV排可得,木块漂浮时排开水的体积:
V排′==4×10﹣4m3;
液面下降的深度为:
△h==0.02m;
水对容器底的压强变化量:
△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。
答:(1)物体受到的浮力10N;
(2)水对容器底的压强3×103Pa;
(3)剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化量200Pa。

 

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