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题目
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一带阀门的圆柱形容器,底面积是300cm2,装有13cm深的水.正方体A边长为12cm,重25N,用细绳悬挂放入水中,有1/6的体积露出水面,如图所示.试求:
(1)A受到的浮力,此时水对容器底部的压强.
(2)若细绳所能承受的最大拉力是14.92N,通过阀门K缓慢放水,当绳子刚要被拉断的瞬间,容器中液面下降的高度.(取g=10N/kg)
答案
(1)容器中水的体积为:V=SH=3.0×10-2m2×0.13m=3.9×10-3m3,正方体的体积为VA=L3=1.728×10-3m3
①A受到的浮力为:F=
5
6
ρgVA=
5
6
×1.0×103kg/m3×10N/kg×1.728×10-3m3=14.4N.
设A放入水中后水深为H′,则有SH′=V+
5
6
VA,则3.0×10-2m2×H′=3.9×10-3m3+
5
6
×1.728×10-3m3
解得H′=0.178m.
此时水对容器底部的压强P=ρgH′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.178m=1.78×103Pa.
答:A受到的浮力为14.4N.此时水对容器底部的压强为1.78×103Pa.
(2)初始A浸入水中深度为h0=
5
6
L=
5
6
×12cm=10cm.
当绳子刚被拉断时有:Fm+F′=G,所以F′=25N-14.92N=10.08N.
设此时A浸入水中深度为h,则有F′=ρgL2h.
即10.08N=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m×0.12m×h
解得h=0.07m=7cm,△h=h0-h=10cm-7cm=3cm.
答:容器中液面下降的高度为3cm.
核心考点
试题【一带阀门的圆柱形容器,底面积是300cm2,装有13cm深的水.正方体A边长为12cm,重25N,用细绳悬挂放入水中,有1/6的体积露出水面,如图所示.试求:(】;主要考察你对阿基米德原理等知识点的理解。[详细]
举一反三
质量相等的甲、乙两个物体,它们的密度之比是1:2,将甲放入酒精(ρ=0.8×103kg/m3)中,乙放入水中静止时,它们受到的浮力之比为3:2,则乙的密度是(  )
A.0.6×103kg/m3B.0.8×103kg/m3
C.1.2×103kg/m3D.1.5×103kg/m3
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如图,为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系,某同学进行了实验:

(1)图B中用细线将合金块挂在弹簧测力计下,测出它的______大小;
(2)将合金块浸入装满水的溢水杯中如图C,合金块所受浮力是______N;
(3)比较图C和图D可知,合金块在水中所受浮力与浸没的______无关;
(4)该同学做完实验总结出规律后,计算合金块的密度是______.
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浮船坞是一种可以移动并能浮沉的凹字形船舱.如图所示,它不仅可用于修、造船舶,还可用于打捞沉船,运送深水船舶通过浅水的航道等.浮船坞的工作原理与潜水艇类似.我国于f97中年建成了第一艘26000吨的“黄山号”浮船坞.此船坞全长f90米,高f6.8米,38.6米宽,沉入水下最大深度是f3.2米,具有f3000吨的举力.它能抬起26000~30000吨载重量的海轮进行坞修.浮船坞的自动化和电气化程度较高,船坞的浮沉是由中央指挥台操纵,坞上设有电站(发电量可供十万人口的城镇照明用),以及机工、电工、木工等车间.浮船坞的底部有浮箱,由带有阀门的水箱组成.开阀门可使水进入水箱,也可以充气排出水箱内的水.请你说明怎样操作来利用浮船坞修理轮船?
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如图,两个相同容器都盛满水,甲中有一个体积为50厘米3.密度为0.5×103千克/米3的木块漂浮在水面.下列有关说法正确的是(  )
A.木块漂浮时浮力等于自身重力并有
1
3
体积露出水面
B.木块缓慢下压至浸没的过程中受到的浮力不变
C.木块全部压入水中两容器底部受水的压力和压强都相等
D.取出木块后两容器对水平桌面的压力和压强都相等

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小明利用实验探究浮力大小和哪些因素有关系.他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水和酒精中的不同位置,如图所示.
(1)上述四种情况,______图中金属块所受到的浮力最小.
(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与______有关.
(3)做______两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关.
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