有一横截面积为1600厘米2的圆筒形容器,内有20千克的水,将一个40×30×20厘米3的木块竖直放入容器底,ρ木=O.6克/厘米3,水未溢出:求木块所受浮力和木块对容器底的压强?

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◎ 题目

有一横截面积为1600厘米2的圆筒形容器,内有20千克的水,将一个40×30×20厘米3的木块竖直放入容器底,ρ=O.6克/厘米3,水未溢出:求木块所受浮力和木块对容器底的压强?

◎ 答案


(1)木块重:
G=mg=ρVg=O.6×103kg/m3×40×30×20×10-6m3×10N/kg=144N,
若木块漂浮,则
F=G=144N,
∵FVg,
∴V=
F
ρg
=
144N
103kg/m3× 10N/kg
=0.0144m3
木块竖直浸入的深度:
h=
V
S
=
0.0144m3
30×20×10-4m2
=0.24m,
水的体积:
V=
m
ρ
=
20kg
103kg/m3
=0.02m3
放入木块后的水深:
h=
V+V
S容器
=
0.0144m3+0.02m3
1600×10-4m2
=0.215m,
∵h>h
∴木块在水中不能浮起来;
(2)由上面的分析可知,木块不能浮起来,设木块浸入的深度(水深)为h,则S容器h=V+V=Sh+V
即:1600×10-4m2×h=30×20×10-4m2×h+0.02m3
解得:
h=0.2m,
木块排开水的体积:
V=Sh=30×20×10-4m2×0.2m=0.012m3
木块受到的浮力:
FVg=1×103kg/m3×0.012m3×10N/kg=120N;
(3)木块对容器底的压力:
F=G-F=144N-120N=24N,
木块对容器底的压强:
p=
F
S
=
24N
30×20×10-4m2
=400Pa.
答:木块所受浮力为120N,木块对容器底的压强为400Pa.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“有一横截面积为1600厘米2的圆筒形容器,内有20千克的水,将一个40×30×20厘米3的木块竖直放入容器底,ρ木=O.6克/厘米3,水未溢出:求木块所受浮力和木块对容器底的压强?…”主要考查了你对  【压强的大小及其计算】,【浮力及阿基米德原理】,【物体的浮沉条件及其应用】,【密度公式的应用】,【重力的计算】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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