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如图所示,底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧,弹簧上方连有一边长为1...

如图所示,底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧,弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变.  (不计弹簧受到的浮力,g取10N/kg)

求:(1)此时容器底部受到的水的压强;

(2)木块A的密度;

(3)向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没水中,立即停止加水,弹簧伸长了3cm,求此时弹簧对木块A的作用力F1是多大?容器底部受到水的压强变化了多少?

 

(1)此时容器底部受到的水的压强为2×103Pa; (2)木块A的密度为0.4×103kg/m3; (3)此时弹簧对木块A的作用力F1是6N;容器底部受到水的压强变化了900Pa 【解析】 试题分析:(1)容器底部受到水的压强 p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa; (2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变 F浮=G ρ水gV排=ρ木gV木 ρ木=ρ水=0.4×103kg/m3; (3)木块A刚好完全浸没水中 F1=F浮﹣G=ρ水gV﹣ρ木gV=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3﹣0.4×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=6N; 假设水面不动(即不加水),弹簧伸长3cm,木块向上运动3cm,木块底面距水面距离为10×cm﹣3cm=1cm. 木块不动(已经运动了3cm),将水加至木块A刚好完全浸没水中,水面升高的高度△h=10cm﹣1cm=9cm=0.09m. △p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa.  
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考点分析:
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