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如图所示,重庆八中物理实验小组的同学们,在学习了浮力压强后进行了如下操作,将边长...

如图所示,重庆八中物理实验小组的同学们,在学习了浮力压强后进行了如下操作,将边长均为10cmAB正方体用原长为10cm的弹簧连接起来放入容器中,A的密度为2.5g/cm³,容器下部分底面积为200cm2,高度20cm。上部分底面积为150cm2,高20cm。向容器中加水至B的下表面时,水深为16cm(弹簧长度变化1cm,弹力变化2N),则正方体B的密度为_____________kg/m³;继续加水9.5N,此时B受到的浮力为_______N

 

0.8×103 6 【解析】 [1]根据题意知道,向容器中加水至B的下表面时,B受到的浮力为零,只受到重力和弹簧的弹力,且处于平衡态;由于弹簧原长为10cm,正方体A边长均为10cm,水深为16cm,所以,此时弹簧的长度是 L=16cm -10cm=6cm 即此时弹簧长度的变化是 又因为弹簧长度变化1cm,弹力变化2N,所以,此时弹簧的弹力 F弹=8N 由二力平衡知道,正方体B的重力 GB= F弹=8N 由 知道,正方体B的质量 正方体B的体积 由知道,正方体B的密度 [2]设B没入水中的高度是h1,此时B下表面高出最初水位h2,即此时高出最初水位(h1+ h2),受到的浮力 ① 假设弹簧弹力方向是竖直向上,则弹簧的弹力的大小 ② 由平衡条件知道 ③ 注入水体积是 又因为继续加水9.5N时 ④ 将①②③④解得h1=6cm,h2=3cm 代入①解得F浮=6N  
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