参考答案

作业帮

在线学习就用作业帮

马上下载

问：

参考例题

题目：

水平升降台面上有一个足够深、底面积为40cm2的柱形容器,容器中水深20cm,则水对容器底部的压强为___Pa,现将底面积为10cm2、高20cm的圆柱体A悬挂在固定的弹簧测力计下端,使A浸入水中,稳定后,A的下表面距水面4cm,弹簧测力计的示数为0.8N,如图所示,然后使升降台上升7cm,再次稳定后,A所受的浮力为___N.(已知弹簧受到的拉力每减小1N,弹簧的长度就缩短1cm)

考点：

液体的压强的计算，浮力大小的计算

分析：

（1）根据p=ρ_水gh求出水对容器底部的压强；
（2）根据阿基米德原理求出物体A下表面4cm时受到的浮力，根据力的平衡，求出物体的重力；升降台上升7cm，相当于物体A向下移动7cm求出此时物排开水的体积增加量；
根据h_上升=

V增

S容−SA

得出液体在容器中上升的高度；物体A向下移动7cm，根据阿基米德原理求出物体受到的浮力增大值，因已知弹簧受到的拉力每减小1N，弹簧的长度就缩短1cm，求出此时弹簧将缩短量，从而得出升降台上升7cm，物体浸没在液体中的深度，由阿基米德原理求出此时物体受到的浮力与物体的重力比较大小，确定物体的状态，最终得出物体的A所受的浮力。

解答：

(1)水对容器底部的压强：

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa；

(2)物体A下表面距水面4cm时受到的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10×10−6m3=0.4N，

根据力的平衡，物体的重力：

G=F浮+T=0.4N+0.8N=1.2N；

升降台上升7cm,相当于物体A向下移动7cm(假设A物体未移动动)

此时物排开水的体积增加量10×7×10−6 m3=7×10−5m3，

液体在容器中上升的高度：

h上升=V增S容−SA=7×10−5m3(40−10)×10−4m2=7300m=73cm。

物体A向下移动7cm，物体受到的浮力增大，

F增=ρ水gV增=h=1.0×103kg/m3×10N/kg×(7+73)×10×10−6m3=2.8N3

因已知弹簧受到的拉力每减小1N，弹簧的长度就缩短1cm，

故此时弹簧将缩短2.83cm，升降台上升7cm，

物体浸没在液体中的深度是：

4cm+283cm−2.83cm=12.4cm，

综上，升降台上升7cm，物体受到的浮力：

F浮1=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×12.4×10×10−6m3=1.24N>G，

物体将漂浮,所受浮力等于重力,F浮2=1.2N。

故答案为：2000；1.2。