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如图所示,长L1=1m的薄壁正方体容器A放置在水平地面上,顶部有小孔C与空气相通...

如图所示,长L1=1m的薄壁正方体容器A放置在水平地面上,顶部有小孔C与空气相通,长L2=0.2m的正方体木块B静止在容器A底面.通过细管D缓慢向容器A内注水,直到注满容器A,木块B上浮过程中上下表面始终水平,木块B与容器A底面和顶部都不会紧密接触.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,木块的密度ρ=0.5×103kg/m3g10N/kg.求:

(1)注水前,木块B对容器A底面的压强

(2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,容器A内水的深度

(3)水注满容器后,容器A顶部对木块B的压力大小

(4)整个过程,浮力对木块所做的功

 

(1)1000Pa;(2)0.1m;(3)40N;(4)32J 【解析】 (1)根据木块的密度和体积,求出木块的质量;然后求出木块的重力,再根据公式求出木块B对容器A底面的压强; (2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,木块恰好处于漂浮状态,根据浮力求出木块排开的水的体积,从而求出水的深度; (3)水注满容器后,木块全部浸入水中,对木块受力分析,求出压力大小; (4)根据求出浮力所做的功. (1)木块的质量为: ; 木块B对容器A底面的压强为: ; (2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,木块恰好处于漂浮状态,此时受到的浮力为: ; 根据阿基米德原理可知,木块排开的水的体积为: , 则木块浸入水中的深度即水的深度为: ; (3)水注满容器后,木块全部浸入水中,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力的共同作用;由阿基米德原理可知,此时木块受到的浮力为: ; 物体处于静止状态,受力平衡,则容器A顶部对木块B的压力大小为: ; (4)整个过程中,木块上升的高度为: ; 则浮力所做的功为: . 答:(1)注水前,木块B对容器A底面的压强为1000Pa; (2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,容器A内水的深度为0.1m; (3)水注满容器后,容器A顶部对木块B的压力大小为40N; (4)整个过程,浮力对木块所做的功为32J.
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多米诺骨牌(domino)是一种用木制、骨制或塑料制成的长方体骨牌.将骨牌按一定间距排列,当碰倒第一枚骨牌时其余骨牌就会产生连锁反应,依次倒下.在某节目的游戏环节中,用规格为150cm()×80cm()×30cm()的泡沫板模拟多米诺骨牌.已知每个泡沫板的质量为10.8kg,质量分布均匀。游戏前,工人师傅需要将平放在水平地面上完全相同的50块泡沫板竖立起来(如图所示),用时15min。求:

(1)泡沫板的密度;

(2)泡沫板平放在水平地面上时对地面的压强;

(3)工人师傅将一块泡沫板竖立起来克服泡沫板重力所做的功及竖起50块泡沫板克服泡沫板重力做功的功率。

 

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在水平地面上并排铺有5块相同的均质砖块,每个砖块的质量为m,长为a,宽为b,高为h,若将这些砖块按照如图所示的方式叠放起来,求:

(1)将砖块叠放起来的过程中需要克服砖块重力做的功;

(2)叠放后砖块对地面的压强;

(3)为保证砖块不倒下,4号砖块与5号砖块之间的最大距离。

 

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(1)汽车在AB段运动时牵引力的功率;

(2)汽车所装沙石的质量;

(3)汽车沿斜坡BC段运动时所受的摩擦力。

 

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一底面积为S0的圆柱形容器中装有适量的水,(水的密度用ρ0表示)质量分别为m1m2的甲、乙两个实心小球用一根无弹性线连在一起,将他们放入水中后恰好悬浮,如图所示,此时细线上的拉力为T0

求:(1)甲球的体积

2)乙球的密度

3)将细线剪断待小球静止后,水对容器底部压强的变化量Δp

 

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一个薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,如图甲所示,容器中立放着一个均匀实心圆柱体A,现慢慢向容器中加水(已知水的密度为ρ),加入的水对容器底部的压强p与所加水的质量m的关系图像如图丙所示,容器足够高,在整个过程中无水溢出,A的底面始终与容器中的水面平行,当加入水的质量为m1时,圆柱体A露出水面的高度为h0,如图乙所示。求:

(1)圆柱体A露出水面的高度;

(2)薄壁圆柱体的密度;

(3)薄壁圆柱形容器的底面积。

 

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