問題詳情:
如圖*所示,一實心長方體G沿豎直方向以0.2 m/s的速度勻速上升,圖乙是G從水底上升到水面之後這個過程細繩對G的拉力F隨時間t變化的圖像。(g取10 N/kg,水的密度為ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)長方體G浸沒在水中時受到的浮力;
(2)長方體G的密度;
(3)長方體在水底時,水底受到水的壓強。
【回答】
(1)10 N;(2)1.8×103kg/m3;(3)3×104 Pa。
【解析】
圖乙知,AB段拉力大小不變,根據拉力,浮力不變,即物體浸沒在水中向上運動,從圖象可以看出物體浸沒在水中拉力F1,BC段表示拉力逐漸變大,由知,浮力逐漸變小,即排開水的體積逐漸變小,即表示物體露出水面的過程;
從C點開始,拉力大小不變,表示物體開始脱離水面,此時物體受到的拉力等於重力。
(1)根據求長方體G浸沒在水中時受到的浮力:
(2)由求物體的質量,根據阿基米德原理求物體排開水的體積即物體的體積,根據密度公式求密度;
(3)由圖可判斷物體從水底上升到C後開始脱離水面,由圖知經歷的時間t,根據求水的深度,根據求水底受到水的壓強。
【詳解】
(1)長方體G浸沒在水中時受到的浮力:
;
(2)根據,物體G的質量:
,
根據得,物體G的體積:
;
根據得,物體G的密度:
;
(3)物體從水底上升到C後開始脱離水面,由圖知,經歷的時間15s,水的深度:
,
根據得,水底受到水的壓強:
。
知識點:液體壓強
題型:計算題