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物理考题:如图所示.底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧.弹

2024-01-17 17:09:31信息公告483

如图所示,底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧,弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变. (不计弹簧受到的浮力,g取10N/kg)Hui物理好资源网(原物理ok网)

求:(1)此时容器底部受到的水的压强;Hui物理好资源网(原物理ok网)

(2)木块A的密度;Hui物理好资源网(原物理ok网)

(3)向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没水中,立即停止加水,弹簧伸长了3cm,求此时弹簧对木块A的作用力F1是多大?容器底部受到水的压强变化了多少?

试题答案

解:(1)容器底部受到水的压强Hui物理好资源网(原物理ok网)

p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa; Hui物理好资源网(原物理ok网)

(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变Hui物理好资源网(原物理ok网)

F=GHui物理好资源网(原物理ok网)

ρgVgVHui物理好资源网(原物理ok网)

ρ=0.4×103kg/m3Hui物理好资源网(原物理ok网)

(3)木块A刚好完全浸没水中Hui物理好资源网(原物理ok网)

F1=F-G=ρgV-ρgV=1×103kg/m3×10N/kg×10-3m3-0.4×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=6N; Hui物理好资源网(原物理ok网)

△h=×10cm+3cm=9cm=0.09m;Hui物理好资源网(原物理ok网)

△p=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa.Hui物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)此时容器底部受到的水的压强为2×103Pa;Hui物理好资源网(原物理ok网)

(2)木块A的密度为0.4×103kg/m3Hui物理好资源网(原物理ok网)

(3)此时弹簧对木块A的作用力F1是6N;容器底部受到水的压强变化了900Pa.Hui物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)根据液体压强公式P=ρgh,将已知数值代入即可求出容器底部受到的水的压强.Hui物理好资源网(原物理ok网)

(2)利用物体的沉浮条件,此时木块漂浮.F=G,根据公式ρgVgV求出木块的密度;Hui物理好资源网(原物理ok网)

(3)因木块A刚好完全浸没水中,此时弹簧对木块A的作用力为F1=F-G,因木块A刚好完全离开水面,此时浮力为0,此时弹簧对木块A的作用力和木块的重力是一对平衡力,两者相等,即:F2=G.在(3)中,已经得到了F1的表达式,直接代值即可求出答案.Hui物理好资源网(原物理ok网)

点评:此题考查了学生对液体压强的大小及其计算,密度的计算,浮力的计算等,此题中还有弹簧对木块的拉力,总之,此题比较复杂,稍有疏忽,就可能出错,因此是一道易错题.要求同学们审题时要认真、仔细.Hui物理好资源网(原物理ok网)