如图所示,正方体木块漂浮在水面上,有总体积的1/5露出水面,不可伸长的悬绳处于松弛状态。已知绳子能
如图所示,正方体木块漂浮在水面上,有总体积的1/5露出水面,不可伸长的悬绳处于松弛状态。已知绳子能承受的最大拉力为5N,木块边长为0.1m,容器底面积为0.03m...
如图所示,正方体木块漂浮在水面上,有总体积的1/5露出水面,不可伸长的悬绳处于松弛状态。已知绳子能承受的最大拉力为5N,木块边长为0.1m,容器底面积为0.03m²,容器底有一阀门K。求:(1)木块的密度;(2)打开阀门使水缓慢流出,当细绳断裂前一瞬间关闭阀门,此时木块排开水的体积为多少?(3)在细绳断后木块再次漂浮时,容器底受到水的压强与断绳前的瞬间相比,容器底受水的压强怎样变化?改变了多少?(g取10N/kg。提示:相互作用的两个力总是等大的)
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(1)∵木块漂浮,
∴F浮=G木,
∵F浮=ρ水V排g,G木=ρ木V木g,
∴ρ水V排g=ρ木V木g,
∵木块总体积的1/5 露出水面,
∴V排=4/5 V木,
∴ρ木=4/5 ρ水=4/5 ×1×10^3kg/m^3=0.8×10^3kg/m^3;
(2)如图,当细绳断裂时,F浮′+F最大=G木,
设此时木块排开水的体积为V排′,则:
ρ水V排′g+F最大=ρ木V木g,
即:1×10^3kg/m^3×V排′×10N/kg+5N=0.8×10^3kg/m^3×0.1m^3×10N/kg,
解得:
V排′=3×10^-4m^3;
(3)△V排=V排-V排′=4/5 V木-3×10^-4m^3=4/5 ×0.1m^3-3×10^-4m^3=5×10^-4m^3,
△h=△V排/S =5×10^-4m^3/0.02m^2 =0.025m,
△p=ρ水g△h=1×10^3kg/m^3×10N/kg×0.025m=250Pa,
即:容器底受水的压强增大了250Pa.
答:(1)木块的密度为0.8×10^3kg/m^3;
(2)当细绳断裂前一瞬间关闭阀门,此时木块排开水的体积为3×10^-4m^3;
(3)在细绳断开后木块再次漂浮时,容器底受到水的压强与断绳前的瞬间相比,容器底受水的压强增大了250Pa.
∴F浮=G木,
∵F浮=ρ水V排g,G木=ρ木V木g,
∴ρ水V排g=ρ木V木g,
∵木块总体积的1/5 露出水面,
∴V排=4/5 V木,
∴ρ木=4/5 ρ水=4/5 ×1×10^3kg/m^3=0.8×10^3kg/m^3;
(2)如图,当细绳断裂时,F浮′+F最大=G木,
设此时木块排开水的体积为V排′,则:
ρ水V排′g+F最大=ρ木V木g,
即:1×10^3kg/m^3×V排′×10N/kg+5N=0.8×10^3kg/m^3×0.1m^3×10N/kg,
解得:
V排′=3×10^-4m^3;
(3)△V排=V排-V排′=4/5 V木-3×10^-4m^3=4/5 ×0.1m^3-3×10^-4m^3=5×10^-4m^3,
△h=△V排/S =5×10^-4m^3/0.02m^2 =0.025m,
△p=ρ水g△h=1×10^3kg/m^3×10N/kg×0.025m=250Pa,
即:容器底受水的压强增大了250Pa.
答:(1)木块的密度为0.8×10^3kg/m^3;
(2)当细绳断裂前一瞬间关闭阀门,此时木块排开水的体积为3×10^-4m^3;
(3)在细绳断开后木块再次漂浮时,容器底受到水的压强与断绳前的瞬间相比,容器底受水的压强增大了250Pa.
追问
第三问中求的是水对容器底的压强为什么要用容器的底面积减去木块的底面积呢始终没搞懂?本来是只问第三问的但是第三问涉及到前两问的一些结果索性就全问了一遍!重点给我解释第三问容器的底面积为什么要和木块底面积相减呢?记得在有些题里也是木块在水中漂浮,求此时放木块前和放木块后水对容器底的压强,那道题就没有减去木块的底面积而是直接用的容器底面积求的压强,难道是我理解错了?!
为了赚取采纳率不择手段的去抄答案有疑问要问你什么也解释不出来哎~好可悲!如果要答案还用得着问你啊我这就有现成答案!要的是解析亲!
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第一题:由绳子松弛,可以知道一条信息,就是此时木块所受的重力与浮力相等,再由木块五分 之一露出水面,求得排出水的体积,得出排出水的质量,也就是木块的质量,再根据公 式算出密度,问题得解。
第二题:绳子刚好断裂,此时木块受到3个力,重力、浮力、拉力。其中拉力为5N,重力根据第 一题求得。根据受力平衡算出浮力,根据浮力得出排出随的质量,最后能得出体积。
第三题:要理解断绳前后 木块受力的变化,断绳子瞬间,木块还受到绳子的拉力,而绳子断开后 到木块漂浮,木块始终受到2个力,即重力与浮力,并且最后是相等的。
第二题:绳子刚好断裂,此时木块受到3个力,重力、浮力、拉力。其中拉力为5N,重力根据第 一题求得。根据受力平衡算出浮力,根据浮力得出排出随的质量,最后能得出体积。
第三题:要理解断绳前后 木块受力的变化,断绳子瞬间,木块还受到绳子的拉力,而绳子断开后 到木块漂浮,木块始终受到2个力,即重力与浮力,并且最后是相等的。
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第三问250绝对是错的,哪个哈鸟算的错答案坑爹,应该是167Pa,不管是从液面升降还是福力反作用力,都是167Pa
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