如图所示,在容器底部固定乙轻质*簧,*簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,...
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问题详情:
如图所示,在容器底部固定乙轻质*簧,*簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有的体积露出水面,此时*簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg).求:
(1)物块A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)往容器缓慢加水,至物块A刚好浸没水中,立即停止加水,*簧伸长了3cm,此时*簧对木块A的作用力F.
【回答】
(1)4N;(2)0.4×103kg/m3;(3)6N
【解析】
(1)物块A体积为:
V=(0.1m)3=0.001m3,
则
V排=V-V露=V-V=V=×0.001m3=4×10-4m3,
物体A受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N;
(2)*簧恰好处于自然状态时没有发生形变,即
F浮=G,
根据F浮=ρ水gV排;G =mg;m=ρ物V,可得物体A的密度:
ρ物=ρ水=×1×103kg/m3=0.4×103kg/m3;
(3)物块A刚好完全浸没水中,则F=F浮-G
根据F浮=ρ水gV排;G =mg;m=ρ物V,可得*簧的*力:
F=(ρ水-ρ物)gV=(1.0×103kg/m3-0.4×103kg/m3)×10N/kg×10-3m3=6N;
答:(1)物块A受到的浮力为4N;
(2)物块A的密度为0.4×103kg/m3;
(3)*簧对木块A的作用力F为6N.
知识点:阿基米德原理
题型:计算题
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