Question

【題目】底面積為200cm2的柱形容器中，裝有10cm 深的水，一個柱體與輕質硬桿相連，從水面上方以1cm/s的速度勻速下降，如圖是硬桿對物體的作用力F桿與運動時間t的關系圖像，不計硬桿的質量和體積以及水的阻力，g取10N/kg， 請根據圖像信息計算：

(1)從柱體接觸水面到剛好浸沒的過程中，柱體重力所做的功；

(2)柱體的密度：

(3)第9s時，柱體下表面受到水的壓強：

(4)第9s時，容器底部受到水的壓力。

Answer 1

【答案】(1)0.3J； (2)06×103kg/m3；(3) 1000Pa；(4)30N

【解析】

(1)由圖可知，柱體重力

G=F桿=6N

下降的高度

柱體重力所做的功

(2)第9s時物體剛好浸沒，由圖可知F桿1=4N，浮力

浸沒時

柱體的密度

(3)柱體浸沒時水面上升高度

柱體下表面深度

下表面受到的壓強

(4)容器中水深

容器底受到水的壓強

容器底受到水的壓力

答：(1)從柱體接觸水面到剛好浸沒的過程中，柱體重力所做的功是0.3J；

(2)柱體的密度是0.6×103kg/m3：

(3)第9s時，柱體下表面受到水的壓強是1000Pa；

(4)第9s時，容器底部受到水的壓力是30N。