37. 將一個容器放置在水平桌面上,并盛有足夠量的水。現(xiàn)在將體積為 1.25x10??m3、質(zhì)量為 0.4kg 的固體立方體放入水中。立方體會繼續(xù)下沉,直到沉到底,如圖所示。 (已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
求: ⑴作用在立方體上的重力大小;wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
⑵立方體浸入水中時所受到的浮力F的大小;wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
⑶容器底部對立方體的支撐力的大小;wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
⑷立方體對容器底部施加的壓力。wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
解: ⑴從題意可知:正方體的質(zhì)量m=0.4kg。wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
那么立方體的重力G=mg=0./kgwuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
=4N。wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
⑵由題意可知:wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
①正方體的體積V=1.25x10??m3,wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
②將立方體浸入水中,排V=V=1.25x10??m3,wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
所以浸入水中的立方體所受到的浮力wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
F浮力=ρ水gV流量wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
=1.0×103kg/m3×10N/㎏×1.25×10??m3wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
=1.25N。wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
⑶ 對立方體進行受力分析初中物理壓強與浮力初中物理壓強與浮力,可見其在垂直方向受到以下三個力:wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
①垂直向下重力G=4N,wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
②垂直向上的浮力F float=1.25N,wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
③容器底部對立方體垂直向上的支撐力N留學(xué)之路,wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
很容易知道,如果立方體靜止在容器底部,則力將平衡。wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
所以 G=N+F 浮動,wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
N=GF浮子=4N-1.25N=2.75N。wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
⑷容器底部對立方體的支撐力N與立方體對容器底部的壓力F壓力是一對相互作用力,故F壓力=N=2.75N,wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
我們還知道正方體的體積V=1.25x10??m3,wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
那么正方體下表面的面積為:wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
S=(3√V)2=(0.05m)2=0.,wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
因此,立方體對容器底部施加的壓力為wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
P=F/S=2.75N/0.0025m2=1.1×103Pa。wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
踐行初中物理:喜歡的話請點贊關(guān)注!wuE物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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