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(2012•佛山)晓亮同学为了检验某种材料的物理性质,将此材料制成底面积为S1的圆柱形浮体A.然后在水平放置的底面积为S2的圆柱形容器中,装一定质量的水(如图甲所示).圆柱形浮体A
题目详情

(1)此过程中浮体A所受的浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(2)分析浮体A的受力情况,判断此过程中测力计读数如何变化,并写出推导过程.
(3)请推导出浮体A刚好完全浸没时,水在浮体A底面处产生压强P的表达式
ρ水g
5S2h |
3S1 |
ρ水g
.5S2h |
3S1 |
▼优质解答
答案和解析
(1)由F=ρgV排,可知浮体A下沉,排开水的体积V排变大,所以浮力变大;
(2)受力情况:受到地球对浮体A的重力G,水对浮体A的浮力F浮,绳对浮体A的拉力F拉,一共三个力.
此过程中,测力计的读数变大.因为测力计的读数F拉=F浮-G,浮力F浮变大,所以读数F变大.
(3)浮体A全部浸入水中,排出水的体积等于浮体A的体积的
,
即S2h=
S1hA,
则hA=
,
水在浮体A底面处产生压强P=ρ水gh=ρ水g
.
故答案为:(1)变大;
(2)此过程中,测力计的读数变大.因为测力计的读数F=绳的拉力F拉=浮力F浮-重力G,浮力F浮变大,所以读数F变大.
(3)P=ρ水g
.
(1)由F=ρgV排,可知浮体A下沉,排开水的体积V排变大,所以浮力变大;
(2)受力情况:受到地球对浮体A的重力G,水对浮体A的浮力F浮,绳对浮体A的拉力F拉,一共三个力.
此过程中,测力计的读数变大.因为测力计的读数F拉=F浮-G,浮力F浮变大,所以读数F变大.
(3)浮体A全部浸入水中,排出水的体积等于浮体A的体积的
3 |
5 |
即S2h=
3 |
5 |
则hA=
5S2h |
3S1 |
水在浮体A底面处产生压强P=ρ水gh=ρ水g
5S2h |
3S1 |
故答案为:(1)变大;
(2)此过程中,测力计的读数变大.因为测力计的读数F=绳的拉力F拉=浮力F浮-重力G,浮力F浮变大,所以读数F变大.
(3)P=ρ水g
5S2h |
3S1 |
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