如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有长方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处

◎ 题目

如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有长方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变.(不计弹簧受到的浮力,g取10N/kg.)
(1)求此时容器底部受到的水的压强.
(2)求木块A的密度.
(3)向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没水中,立即停止加水,此时弹簧对木块A的作用力为F1,在原图上画出此时水面的大致位置.
(4)打开阀门B缓慢放水,直至木块A刚好完全离开水面时,立即关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求Fl、F2之比.

◎ 答案

解:(1)Pgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)因木块漂浮,所以G=FgV=ρg× Vkg/m3
由此可得ρ= =0.6×103kg/m3
(3)F1=F﹣G=ρgV﹣ρgV
向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没水中,立即停止加水,此时水面的大致位置如下图:   

(4)由于物体A刚好离开水面,所以不再受浮力作用,则有: F2=G=ρgV
==

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有长方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处…”主要考查了你对  【液体压强的计算】,【浮力及阿基米德原理】,【物体的浮沉条件及其应用】,【二力平衡的定义及条件】  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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