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物理必考一密度为ρ木=0.6×103㎏/m3的长方形木块.长a=0.

2024-01-20 05:59:06信息公告519

一密度为ρ=0.6×103㎏/m3的长方形木块,长a=0.4m,宽b=0.2m,高c=0.1m.UtZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)当木块漂浮在水面上时,它露出水面部分的体积是多少?UtZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)若用挖空的办法,把这个木块做成一只小“船”,使它能装载5.9㎏的沙子而不至于沉没,木块上被挖去的那部分体积至少应该有多大?(水的密度ρ=1×103㎏/m3,g取10N/㎏)

试题答案

解:(1)木块的体积为:V=abc=0.4m×0.2m×0.1m=0.008m3UtZ物理好资源网(原物理ok网)

木块的重力为:G=mg=ρgV=0.6×103㎏/m3×10N/kg×0.008m3=48NUtZ物理好资源网(原物理ok网)

因为木块漂浮,所以F=G=48NUtZ物理好资源网(原物理ok网)

根据F浮=ρgV得,V===4.8×10-3m3UtZ物理好资源网(原物理ok网)

露出水面部分的体积是V=8×10-3m3-4.8×10-3m3=3.2×10-3m3UtZ物理好资源网(原物理ok网)

答:露出水面的体积为3.2×10-3m3UtZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)当木块完全浸没时所受的浮力为:F′=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80NUtZ物理好资源网(原物理ok网)

剩下的木块与沙子的重力为:G=F=80NUtZ物理好资源网(原物理ok网)

所以剩下木块的质量为:m=-G=-5.9kg=2.1kgUtZ物理好资源网(原物理ok网)

剩余木块的体积为:V===3.5×10-3m3UtZ物理好资源网(原物理ok网)

所以挖去木块的体积为:V=0.008m3-=4.5×10-3m3UtZ物理好资源网(原物理ok网)

答:挖去的那部分体积至少为4.5×10-3m3UtZ物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)要掌握阿基米德原理的内容及其计算公式:F浮=G排=ρ液gV排.UtZ物理好资源网(原物理ok网)

同时要利用到漂浮在液面上的物体,所受的浮力等于物体的重力.UtZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)要掌握最大排水量的知识,其中此木块的最大排水量是不变的,根据题意当装载5.9kg的沙子时,此木块恰好完全浸没.并且满足F浮=G木+G沙.UtZ物理好资源网(原物理ok网)

点评:此题主要考查了了阿基米德原理及物体的浮沉条件,关键是掌握浮力的计算公式:FgV及物体漂浮时浮力与重力之间的关系:F=GUtZ物理好资源网(原物理ok网)