547 大于1.59m或小于0.34m
分析:(1)首先知道浮力的產(chǎn)生是上下表面的壓強差,那么下表面積(與水接觸)S=塑膠立方體-圓柱形的管子的面積;下表面由水深得到壓強,即為P=ρgh,然后利用F=PS
即可求得塑膠立方體受到水對它的浮力大。
(2)①當(dāng)塑膠立方體重力大于浮力時,即可求出水的深度h;
②根據(jù)下表面的壓強乘以下表面積-上表面的壓強乘以上表面積<重力,即可求出H
解答:(1)下表面由水深得到壓強,即為P=ρgh=1.0×10
3kg/m
3×10N/kg×0.25m=2500pa
那么下表面積(與水接觸)S=S
立方體-S
管子=0.5m×0.5m-3.14×
=0.2186m
2.
浮力的產(chǎn)生是上下表面的壓強差,則F
浮=PS=2500Pa×0.2186m
2=547N.
(2)①G
塑膠立方體=m
塑膠立方體g=ρ
塑膠立方體V
塑膠立方體g=O.6×lO
3kg/m
3×0.5m×0.5m×0.5m×10N/kg=75N,
當(dāng)G>F
浮力,即750N>ρ
水ghS,則750N>1.0×10
3kg/m
3×10N/kg×h×0.2186m
2.
解得h<0.34m.
②<ρ
水gHS-ρ
水g(H-0.5m)×0.25m
2<G,
則1.0×10
3kg/m
3×10N/kg×H×0.2186m
2-1.0×10
3kg/m
3×10N/kg10(H-0.5m)×0.25<75N,
解得H>1.59m.
故答案為:547;大于1.59m或小于0.34m.
點評:此題涉及到阿基米德原理的應(yīng)用,液體壓強的計算,浮力的計算等知識點,涉及到的知識點較多,綜合性較強,而且難度很大,屬于難題