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底面積為400cm2的圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水,將其豎直放在水平桌面上,把邊長(zhǎng)為10cm的正方體木塊A放入水后,再在木塊A的上方放一物體B,物體B恰好沒(méi)入水中,如圖(a)所示.已知物體B的密度為6×103kg/m3.質(zhì)量為0.6kg.(取g=10N/kg)
求:(1)木塊A的密度.
(2)若將B放入水中,如圖(b)所示,求水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化.
分析:(1)根據(jù)B的質(zhì)量和密度可求B的體積,由圖可知,A、B共同懸浮,根據(jù)F=G,可求得A的體積,然后可求得A的密度.
(2)B放入水中后,A漂浮,有一部分體積露出水面,造成頁(yè)面下降,根據(jù)A漂浮,利用F=G,求出A排開(kāi)水的體積,然后可知液面下降的高度,再利用p=ρg△h即可求出水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化.
解答:解:(1)∵ρ=
m
V

∴VB=
mB
ρB
=
0.6kg
6×103kg/m3
=0.1×10-3m3
圖a中,A、B共同懸浮,則F浮A+F浮B=GA+GB
即ρg(VA+VB)=ρAgVA+mBg,
其中VA=1×10-3m3
ρA=
ρ(VA+VB)-mB
VA
=
1.0×103kg/m3×1.1×10-3m3-0.6kg
0.1×10-3m3
=0.5×103kg/m3
(2)B放入水中后,A漂浮,有一部分體積露出水面,造成液面下降,
A漂浮,F(xiàn)浮A=GA
即ρgVA排AgVA
VA排=
ρAVA
ρ
=
0.5×103kg/m3×1×10-3m3
1.0×103kg/m3
=0.5×10-3m3
液面下降△h=
△V
S
=
VA-VA排
S
=
1×10-3m3-0.5×10-3m3
0.04m2
=0.0125m,
液面下降△p=ρg△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0125m=125Pa.
答:(1)木塊A的密度為0.5×103kg/m3
(2)若將B放入水中,如圖(b)所示,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化了125Pa.
點(diǎn)評(píng):本題綜合考查了多個(gè)公式,關(guān)鍵是知道物體漂浮時(shí)浮力等于自身重力以及物體所受力的分析,分析物體所受力這是本題的難點(diǎn)也是重點(diǎn),還要學(xué)會(huì)浮力公式及其變形的靈活運(yùn)用.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?威海)圖是某車站廁所的自動(dòng)沖水裝置,圓柱體浮筒A的底面積為400cm2,高為0.2m,蓋片B的面積為60cm2(蓋片B的質(zhì)量,厚度不計(jì)).連接AB是長(zhǎng)為0.3m,體積和質(zhì)量都不計(jì)的硬桿.當(dāng)流進(jìn)水箱的水剛好浸沒(méi)浮筒A時(shí),蓋片B被撇開(kāi),水通過(guò)排水管流出沖洗廁所.(已知水的密度為1×103kg/m3,g=10N/kg)
請(qǐng)解答下列問(wèn)題:
(1)當(dāng)水箱的水剛好浸沒(méi)浮筒A時(shí),水對(duì)蓋片B的壓力是多少?
(2)浮筒A的重力是多少?
(3)水箱中水多深時(shí)蓋片B又自動(dòng)關(guān)上?

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(1)甲木塊的體積是多少?
(2)求B和C的質(zhì)量各為多少kg?
(3)若將A球與甲相連的細(xì)線以及C球與B球相連的細(xì)線都剪斷,甲和乙重新靜止后,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了多少?

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120
120
N.(g=10N/kg)

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已知:容器的內(nèi)部底面積為400cm2.則金屬球的密度是
3×103
3×103
kg/m3

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(2)通過(guò)計(jì)算判斷履帶車能否安全駛過(guò)冰層?

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