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边长为0.1m的正方体木块,放在如图所示的容器中.现缓慢持续地往容器中注水,一段...

边长为0.1m的正方体木块,放在如图所示的容器中.现缓慢持续地往容器中注水,一段时间后,木块浮起.已知木块的密度为0.6×103㎏/m3.求:
(1)木块所受的重力为多少?(g取10N/kg)
(2)容器中水面升至多高时,木块刚好浮起?
(3)木块刚浮起时,水对容器底部的压强为多少?
(4)当容器中的水面升至0.2m时,则在注水过程中浮力对木块所做的功是多少?

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(1)已知木块的边长和密度,根据公式G=mg=ρVg可求木块的重力; (2)木块开始离开水槽底部时,此时浮力刚好等于重力,然后利用阿基米德原理算出木块排开的水的体积,最后用V排除以木块的底面积就算出了水深; (3)根据公式P=ρgh可求木块刚浮起时,水对容器底部的压强; (4)已知水的深度和原先水的深度,可以求出木块升高的距离,再利用公式W=FS可求浮力对木块所做的功. 【解析】 (1)木块所受的重力:G木=m木g=ρ木gV木=0.6×103㎏/m3×10N/kg×(0.1m)3=6N; 答:木块的重力为6N; (2)当F浮=G木时,木块刚好能浮起.即:ρ水gV排=G木=1.0×103㎏/m3×10N/kg×(0.1m)2h=6N;     解得h=0.06m; 答:容器中水面升至0.06m时,木块刚好浮起; (3)木块刚浮起时,水对容器底部的压强:P=ρ水gh=1.0×103㎏/m3×10N/kg×0.06m=600Pa; 答:木块刚浮起时,水对容器底部的压强为600Pa; (4)当容器中的水面升至0.2m时,木块升高的距离s=h水-h=0.2m-0.06m=0.14m; 浮力对木块所做的功:W=F浮s=6N×0.14m=0.84J. 答:在注水过程中浮力对木块所做的功是0.84J.
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考点分析:
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记下相应的示数.
实验次数木块对木板的压力/N弹簧测力计的示数/N滑动摩擦力/N
14.0
24.0
38.0
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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