【題目】如圖所示,水平桌面上放有底面積為400 cm2,足夠高的薄壁圓柱形容器,容器內裝有20 cm 深的水。 用彈簧測力計懸掛長方體物塊勻速下放,已知長方體物塊的質量為1.8 kg,底面積為200 cm2,高為10cm。求:

1)物塊接觸水面前,容器底部受到的液體壓強;

2)當水面上升3 cm 時,物塊受到的浮力;

3)剪斷細線,待長方體物塊靜止后,水對容器底的壓強與物塊未接觸水面時相比變化 了多少。

【答案】12×103Pa;(212N;(3450Pa

【解析】

1)物塊接觸水面前,容器底部受到的液體壓強p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa

2)當水面上升3 cm 時,物塊排開水的體積V=SΔh=400cm2×3cm=1200cm3=1.2×10-3m3

物塊受到的浮力F=ρgV=1×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3=12N;

3)物塊的密度,物塊的密度小于水的密度,剪斷細線,物塊靜止后處于漂浮狀態(tài),漂浮時所受浮力F′=G=mg=1.8kg×10N/kg=18N,木塊漂浮時排開水的體積,此時液體的深度變化量△h===0.045m,

水對容器底壓強的變化量△p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.045m=450Pa。

答:(1)物塊接觸水面前,容器底部受到的液體壓強是2×103Pa;

2)當水面上升3 cm 時,物塊受到的浮力是12N;

3)剪斷細線,待長方體物塊靜止后,水對容器底的壓強與物塊未接觸水面時相比變化 450Pa

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(1)該實驗員在搬運過程中,對實驗器材總共做功_______J。

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(1該小組同學通過比較F1F2的大小,得到了“浮力大小與物體浸沒的深度有關”的結論是否正確)_______(選填“正確”或“不正確”)。

(2)為了探究浮力的大小與液體密度的關系,應選擇________兩圖。

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