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有一体积是2分米3,密度是0.8克/厘米3的木块,用绳子将它拴在水池底部的钩子上(如图所示),如果绳子断了,木块就上浮到水面.问:(1)木块在上浮过程(未露出水面)中,受到浮力
题目详情
有一体积是2分米3,密度是0.8克/厘米3的木块,用绳子将它拴在水池底部的钩子上(如图所示),如果绳子断了,木块就上浮到水面.
问:(1)木块在上浮过程(未露出水面)中,受到浮力的大小是否变化?
(2)绳子未断之前所受的拉力是多大?
(3)木块漂浮在水面时露出液面的体积多大?
问:(1)木块在上浮过程(未露出水面)中,受到浮力的大小是否变化?
(2)绳子未断之前所受的拉力是多大?
(3)木块漂浮在水面时露出液面的体积多大?
▼优质解答
答案和解析
(1)木块在上浮过程(未露出水面)中,排开水的体积不变,受到水的浮力不变;
(2)木块受到的浮力:
F浮=ρ液gv排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N,
木块的重力:
G=mg=ρ木Vg=0.8×103kg/m3×2×10-3m3×10N/kg=16N,
∵F浮=G+F拉,
∴绳子对A向下的拉力:
F拉=F浮-G=20N-16N=4N;
(3)剪断绳子木块A漂浮在水面上,
F浮′=G=16N,
由F浮′=ρ水gv排′得:
∴v排′=
=
=1.6×10-3m3=1.6dm3
v露=V-v排=2dm3-1.6dm3=0.4dm3.
答:(1)木块在上浮过程(未露出水面)中,受到浮力的大小不变;
(2)绳子未断之前所受的拉力是4N;
(3)木块漂浮在水面时露出液面的体积是0.4dm3.
(1)木块在上浮过程(未露出水面)中,排开水的体积不变,受到水的浮力不变;
(2)木块受到的浮力:
F浮=ρ液gv排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N,
木块的重力:
G=mg=ρ木Vg=0.8×103kg/m3×2×10-3m3×10N/kg=16N,
∵F浮=G+F拉,
∴绳子对A向下的拉力:
F拉=F浮-G=20N-16N=4N;
(3)剪断绳子木块A漂浮在水面上,
F浮′=G=16N,
由F浮′=ρ水gv排′得:
∴v排′=
F浮′ |
ρ水g |
16N |
1×103kg/m3×10N/kg |
v露=V-v排=2dm3-1.6dm3=0.4dm3.
答:(1)木块在上浮过程(未露出水面)中,受到浮力的大小不变;
(2)绳子未断之前所受的拉力是4N;
(3)木块漂浮在水面时露出液面的体积是0.4dm3.
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