题型复习(四) 综合计算题
第1讲 力学综合计算题型之一 压强、浮力的综合计算
如图甲所示,一底面积为400 cm2圆柱形容器内盛足够多的水,一实心正方体木块漂浮在液面上,已知木块的体积为1 000 cm3,ρ木=0.6×103 kg/m3,求:(g 取10 N/kg)
甲
(1)这时木块受到的浮力;
(2)此时木块浸在水中的体积;
解:(1)木块所受的重力:
G木=m木g=ρ木V木g=0.6×103 kg/m3×1 000×10-6 m3×10 N/kg=6 N
因为木块漂浮,所以木块受到的浮力F浮=G木=6 N
(2)由F浮=ρ液gV排得V排=F浮ρ液g=6 N1.0×103 kg/m3×10 N/kg=6×10-4 m3
【拓展训练1】木块下表面受到水的压力和压强分别是多少?
解:正方体的体积:V=a3=1 000 cm3
正方体的边长:a=10 cm=0.1 m
正方体的底面积:S=a2=(0.1 m)2=0.01 m2
方法(一)
物体浸入水中的体积:V液=V排=Sh,所以物体浸入水中的深度:
h=V排S=6×10-4 m30.01 m2=0.06 m
木块下表面受到水的压强:
p=ρgh=1 000 kg/m3×10 N/kg×0.06 m=600 Pa
木块下表面受到水的压力F=pS=600 Pa×0.01 m2=6 N
方法(二)
根据浮力产生的原因有:
F向上=F浮=6 N
p=F向上S=6 N0.01 m2=600 Pa
【拓展训练2】若在木块上放入一物体A后,木块刚好浸没在水中(如图乙所示),则容器底部对桌面的压强增加多少?水对容器底部压强增加多少?
乙
解:木块露出液面的体积:V露=V木-V排=1 000 cm3-600 cm3=400 cm3
已知圆柱形容器的底面积为400 cm2,增加的压力ΔF=GA=ΔG排;
ΔG排=ρ水gΔV排=1 000 kg/m3×10 N/kg×400×10-6 m3=4 N
容器对桌面的压强增加量:
Δp=ΔFS容=ΔG排S容=4 N4×10-2 m2=100 Pa
A
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