問題詳情:
如圖,放在水平桌而上的圓柱形容器內裝有一定量的水,漂浮在容器內水面上的正方體木塊上而放一小鐵塊,木塊上表面剛好和水面齊平.已知容器底面積為4×10-2m2,木塊邊長為10cm.小鐵塊重4N,求:(水的密度為1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)木塊下表面受到的壓強.
(2)木塊受到的浮力.
(3)木塊的密度
(4)若輕輕拿走鐵塊,當木塊在水面上靜止時,容器底部受到水的壓強減少了多少.
【回答】
(1)1×103Pa(2)10N(3)0.6×103kg/m3(4)100Pa.
【詳解】
(1).已知木塊邊長為10cm,木塊上表面剛好和水面齊平,則木塊下表面受到的壓強
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;
(2).木塊的體積:V=(0.1m)3=0.001m3,
鐵塊放在木塊上,木塊恰好浸沒在水中,木塊受到了浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N;
(3).木塊和鐵塊整體漂浮在水面上,木塊和鐵塊的總重等於木塊受到的浮力,所以木塊的重:
G=F浮-G鐵=10N-4N=6N,
木塊的質量:
m==0.6kg,
木塊的密度:
ρ==0.6×103kg/m3;
(4).鐵塊拿走,木塊排開水的體積減小,木塊受到的浮力減小,減小的量等於鐵塊的重力,所以木塊受到浮力減小量為:
ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×ΔV排=4N,
ΔV排=4×10-4m3,
水下降的高度為;
Δh==10-2m,
容器底部受到水的壓強減少量: Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-2m=100Pa.
答:(1).木塊下表面受到的壓強為1×103Pa;
(2).木塊受到的浮力10N;
(3).木塊的密度0.6×103kg/m3;
(4).若輕輕拿走鐵塊,當木塊在水面上靜止時,容器底部受到水的壓強減少了100Pa.
知識點:液體壓強
題型:計算題