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为了响应“健康重庆”的号召,小林和爸爸周末到郊外去钓鱼,他在亲近大自然的同时还观...

为了响应“健康重庆”的号召,小林和爸爸周末到郊外去钓鱼,他在亲近大自然的同时还观察到爸爸在钓鱼前要“试漂”来确定铅坠(铅坠由合金制成)的大小,尽量使“浮标”更灵敏(如图甲所示),图乙是浮标和铅坠的位置示意图.若球形浮标的体积为15cm3,铅坠的密度为11g/cm3.(取水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)若铅坠在水面下1.2m处,它受到水的压强是多大?
(2)有经验的钓鱼者会使浮标体积manfen5.com 满分网的浸入水中,此时浮标受到的浮力是多大?
(3)小林看见爸爸有一种体积为0.5cm3的铅坠,如果使用这种铅坠,浮标静止时浸入水中的体积有多大?(铅坠未接触池底,不计浮标的质量,不计钓线、鱼钩和鱼饵的体积及质量)
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(1)知道水深和水的密度,利用液体压强公式求铅坠受到水的压强; (2)浮标求出排开水的体积和水的密度,利用阿基米德原理求浮标受到的浮力; (3)由题知,铅坠未接触池底,不计浮标的质量,不计钓线、鱼钩和鱼饵的体积及质量,铅坠受到的浮力等于自重,再利用阿基米德原理求浮标和铅坠排开水的体积,利用V排′=V浸+V铅坠求出浮标浸入水中的体积V浸. 【解析】 (1)铅坠受到水的压强: p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa; (2)浮标有的体积浸入水中时: 浮标浸入水中的体积: V排=V浮标=×15cm3=10cm3=10-5m3 浮标受到的浮力: F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-5m3=0.1N; (3)铅坠的质量: m=ρV=11g/cm3×0.5cm3=5.5g=5.5×10-3kg 铅坠受到的重力: G=mg=5.5×10-3kg×10N/kg=0.055N 由于铅坠未接触池底,浮标和铅坠静止时受到的浮力: F浮′=G=0.055N 根据阿基米德原理,此时排开水的体积 V排′===5.5×10-6m3=5.5cm3 浮标浸入水中的体积 V浸=V排′-V铅坠=5.5cm3-0.5cm3=5cm3. 答:(1)铅坠在水面下1.2m处受到水的压强是1.2×104Pa; (2)此时浮标受到的浮力是0.1N; (3)浮标静止时浸入水中的体积为5cm3.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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