如圖所示,一個(gè)體積為0.2dm
3的鐵球,密度是7.8×10
3kg/m
3,用一根細(xì)線與木塊連接在一起,木塊密度是0.5×10
3kg/m
3,體積是5dm
3,若不斷向容器中注水,當(dāng)木塊浸在水中的體積為3dm
3的時(shí)候,木塊能保持靜止.求:
(1)木塊的重力是多少?
(2)木塊受到的浮力為多少?
(3)繩對(duì)木塊的拉力是多少?
(4)繼續(xù)向容器內(nèi)注水,木塊浸入水中體積為多大時(shí)鐵球?qū)θ萜鞯椎膲毫η『脼榱悖?/div>
分析:(1)已知木塊密度與體積,由密度公式的變形公式可以求出其質(zhì)量,然后求出木塊受到的重力.
(2)由浮力公式可以求出木塊受到的浮力.
(3)對(duì)木塊進(jìn)行受力分析,由平衡條件可以求出繩子對(duì)木塊的拉力.
(4)當(dāng)木塊與鐵球受到的浮力之和等于它們的重力時(shí),鐵球?qū)θ萜鞯椎膲毫η『脼榱悖?/div>
解答:解:(1)∵ρ=
,
∴木塊質(zhì)量:
m
木=ρ
木V
木=0.5×10
3kg/m
3×5×10
-3m
3=2.5kg,
木塊的重力G
木=m
木g=2.5kg×10N/kg=25N;
(2)木塊受到的浮力:
F
浮木=ρ
水gV
排木=1×10
3kg/m
3×10N/kg×3×10
-3m
3=30N;
(3)木塊受到豎直向下的重力G
木、豎直向下的繩子拉力F、豎直向上的浮力F
浮作用,
木塊處于平衡狀態(tài),則繩子拉力F=F
浮木-G
木=30N-25N=5N.
(4)鐵球受到的浮力:
F
浮鐵=ρ
水gV
排鐵球=1×10
3kg/m
3×10N/kg×0.2×10
-3m
3=2N,
∵ρ=
,
∴鐵球質(zhì)量:
m
鐵球=ρ
鐵V
鐵球=7.8×10
3kg/m
3×0.2×10
-3m
3=1.56kg,
木塊的重力G
鐵球=m
鐵球g=1.56kg×10N/kg=15.6N,
鐵球?qū)θ萜鞯椎膲毫η『脼榱銜r(shí),G
木+G
鐵球=F
浮鐵+F
浮木′,
則F
浮木′=G
木+G
鐵球-F
浮鐵=25N+15.6N-2N=38.6N,
∵F
浮木′=ρ
水gV
排木′,
∴木塊浸入水中體積:
V
排木′=
=
=3.86×10
-3m
3=3.86dm
3;
答:(1)木塊的重力是25N.
(2)木塊受到的浮力為30N.
(3)繩對(duì)木塊的拉力是5N.
(4)木塊浸入水中體積為3.86dm
3時(shí),鐵球?qū)θ萜鞯椎膲毫η『脼榱悖?/div>
點(diǎn)評(píng):本題考查了求木塊受到的重力、木塊受到的浮力、繩子拉力、木塊浸入水的體積等問(wèn)題,認(rèn)真審題、理解題意,應(yīng)用密度公式的變形公式、浮力公式、平衡條件即可正確解題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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鐵=7.9×10
3kg/m
3,g 取10N/kg)
(1)半球受到的重力
(2)半球受到的浮力
(3)由于水的重力對(duì)半球面部分產(chǎn)生一個(gè)附加壓強(qiáng),這個(gè)附加壓強(qiáng)對(duì)半球面部分(不包含半球面的上表面)產(chǎn)生一個(gè)向上的壓力,求出這個(gè)壓力的大。
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3,則木塊的密度為
0.6×103
0.6×103
kg/m
3.當(dāng)在它下面吊一個(gè)重
9
9
N的鐵塊時(shí),可以使它剛好浸沒(méi)到水中.(鐵塊的密度為7.8×10
3 kg/m
3)
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(2)細(xì)線對(duì)木球的拉力;
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(1)木球浸沒(méi)在水中受到的浮力;
(2)細(xì)線對(duì)木球的拉力;
(3)剪斷細(xì)線,木球處于靜止時(shí), 圓柱形容器的底部壓強(qiáng)減少多少帕?
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