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物理考题:如图.边长为0.5m的盛有水的立方体容器.放置在水平桌面上.

2024-01-15 11:13:55信息公告969

如图,边长为0.5m的盛有水的立方体容器,放置在水平桌面上.水面上漂浮着密度均匀的长方体木块(木块在图中未画出),其表面与容器口相平.已知木块的密度为0.6×103kg/m3,边长分别为0.1m、0.2m、0.3m.rsj物理好资源网(原物理ok网)

求:(1)木块的质量.rsj物理好资源网(原物理ok网)

(2)木块排开水的体积.rsj物理好资源网(原物理ok网)

(3)水对容器底部产生的压强最大是多少?

试题答案

已知,a=0.1m,b=0.2m,c=0.3m,ρ=1.0×103kg/m3,ρ=0.6×103kg/m3,h=0.5mrsj物理好资源网(原物理ok网)

求:rsj物理好资源网(原物理ok网)

(1)木块的质量mrsj物理好资源网(原物理ok网)

(2)木块排开水的体积Vrsj物理好资源网(原物理ok网)

(3)水对容器底部产生的最大压强pmaxrsj物理好资源网(原物理ok网)

解:(1)木块的体积:rsj物理好资源网(原物理ok网)

V=abc=0.1m×0.2m×0.3m=0.006m3rsj物理好资源网(原物理ok网)

根据ρ=可得:rsj物理好资源网(原物理ok网)

mV=0.6×103kg/m3×0.006m3=3.6kg,rsj物理好资源网(原物理ok网)

(2)∵木块漂浮,rsj物理好资源网(原物理ok网)

∴F=G=mg,rsj物理好资源网(原物理ok网)

∵F=ρgVrsj物理好资源网(原物理ok网)

∴ρgV=mg,rsj物理好资源网(原物理ok网)

V===3.6×10-3m3rsj物理好资源网(原物理ok网)

(3)当木块平放在水中时,液体的深度最大,水对容器底部产生的压强最大,rsj物理好资源网(原物理ok网)

木块浸入水的深度:rsj物理好资源网(原物理ok网)

h′====0.06m,rsj物理好资源网(原物理ok网)

露出水面的高度:rsj物理好资源网(原物理ok网)

h″=a-h′=0.1m-0.06m=0.04m,rsj物理好资源网(原物理ok网)

此时液体的深度:rsj物理好资源网(原物理ok网)

h=h-h″=0.5m-0.04m=0.46m,rsj物理好资源网(原物理ok网)

水对容器底部产生的最大压强:rsj物理好资源网(原物理ok网)

pmaxgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.46m=4508Pa.rsj物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)木块的质量为3.6kg;rsj物理好资源网(原物理ok网)

(2)木块排开水的体积3.6×10-3m3rsj物理好资源网(原物理ok网)

(3)水对容器底部产生的压强最大是4508Pa.rsj物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)已知木块的边长可求体积,根据密度公式求出木块的质量;rsj物理好资源网(原物理ok网)

(2)木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据G=mg和阿基米德原理得出等式即可求出木块排开水的体积;rsj物理好资源网(原物理ok网)

(3)当木块平方时,液体的深度最大,根据体积公式求出木块进入水的深度,再根据题意求出液体的深度,利用p=ρgh求出水对容器底部产生的最大压强.rsj物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了密度公式和阿基米德原理、漂浮条件、液体压强公式的灵活应用,关键是根据题意得出木块平放在水中时,液体的深度最大水对容器底部产生的压强最大.rsj物理好资源网(原物理ok网)