如图甲所示，水平面上有一个质量为50g，底面积为5×10﹣2m2的圆柱形薄壁

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  • 难度： 使用次数：350 入库时间：2020-01-10

    如图甲所示，水平面上有一个质量为50g，底面积为5×10﹣2m2的圆柱形薄壁容器，容器中装有质量为500g的水，现将一个质量分布均匀、体积为5×10﹣5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为3×10﹣5m3．求：

    （1）物块漂浮时受到的浮力

    （2）物块的密度

    （3）用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中（水未溢出），如图乙，求此时水对容器底的压强。

    答案

    解：（1）已知V排=4.0×10﹣5m3，

    则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣5m3=0.3N。

    （2）由于物块漂浮在水面上，则物块的重力G=F浮=0.3N，

    则质量m===0.03kg；

    物块的密度ρ===0.6×103kg/m3；

    （3）由ρ=得水的体积为V水===5×10﹣4m3，

    物块使其恰好完全浸没在水中，水和物块的总体积V=V水+V物=5×10﹣4m3+5×10﹣5m3=5.5×10﹣4m3

    则水的深度为h===0.011m，

    所以水对容器底的压强：

    p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.011m=110Pa。

    答：（1）物块受到的浮力大小为0.3N；

    （2）物块的密度为0.6×103kg/m3；

    （3）此时水对容器底的压强110Pa。


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