(2014?贺州)把一个边长为10cm的立方体物块,用细线系着放入底面积为200cm2,重为4N的圆柱形薄壁玻璃容

(2014?贺州)把一个边长为10cm的立方体物块,用细线系着放入底面积为200cm2,重为4N的圆柱形薄壁玻璃容器底部,此时物块刚好与容器底轻触,如图甲所示,然后逐渐向容器内倒入水(水始终未溢出),测量容器内水的深度h,分别计算出该物块对应受到的浮力F浮,并绘制了如图乙所示的图象.请你:(1)试判断水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,细线对物块的拉力是逐渐增大,还是逐渐减小?(2)当容器中水的深度为8cm时,水对容器底的压强是多少Pa?(3)当容器中水的深度为8cm时,此时物块受到的浮力是多少N?排开水的体积是多少m3?(4)当容器中水的深度为8cm时,容器中水的重力为8N,求容器对水平桌面的压强是多少Pa?
2026年09月24日 06:45
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(1)由图象可知:水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力越来越大,浮力与拉力之和等于重力,故细线对物块的拉力逐渐减小;
(2)p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(3)由图乙知,水的深度为8cm时,此时对应的物块受到的浮力是8N;
根据FgV,则排开水的体积是V=

F
ρg
=
8N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=8×10-4m3
(4)由图乙知,水的深度为8cm时,物块处于漂浮状态,细线对物块无拉力作用,即:F=G=8N;
容器对水平桌面的压力:F=G+G+G=8N+8N+4N=20N,受力面积:S=200cm2,=0.02m2
容器对水平桌面的压强是
p=
F
S
=
20N
0.02m2
=1000Pa;
答:(1)细线对物块的拉力是逐渐减小;
(2)当容器中水的深度为8cm时,水对容器底的压强是800Pa;
(3)当容器中水的深度为8cm时,此时物块受到的浮力是8N;排开水的体积是8×10-4m3
(4)当容器中水的深度为8cm时,容器中水的重力为8N,求容器对水平桌面的压强是1000Pa.