【題目】有一直壁圓筒,其底面直徑為D,另有一密度為0.6×103kg/m3的圓柱形木塊,其高度為h0 , 底面直徑為d,將木塊放入直壁圓筒中(如圖甲所示,下方系有細繩且 壓在木塊下),向其內(nèi)部倒水(ρ , g為已知量).
(1)當木塊對圓筒底部的壓力恰好為0時,注入水的質(zhì)量m1是多少?
(2)當注入質(zhì)量為m2的水時,水面恰好與木塊上方相平(如圖乙所示),請在圖乙中畫出木塊的受力示意圖.
(3)求圖乙中水對底面的壓強.

【答案】
(1)解:木塊的橫截面積S=πr2=π( 2= ,圓筒的底面積S=πr2=π( 2=

當木塊對圓筒底部的壓力恰好為0時,設水的深度為h,

因木塊漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,

所以,由F=ρgV=ρgSh和G=mg=ρVg=ρShg可得:

ρgShSh0g,

解得:h= h0

容器中注入水的體積:

V=(S﹣S)h=( )× h0,

注入水的質(zhì)量:

m1V×( )× h0h0× =0.6×103kg/m3×h0× =150π(D2﹣d2)h0


(2)解:如圖所示:


(3)解:容器內(nèi)水的體積:

V′= ,

容器內(nèi)水的深度:

h′= = = = ,

水對底面的壓強:

p=ρgh′=ρg =


【解析】解: (2)當注入質(zhì)量為m2的水時,水面恰好與木塊上方相平,木塊受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力、繩子的拉力, 則木塊的受力示意圖,如下圖所示:

【考點精析】本題主要考查了力的示意圖和液體的壓強的計算的相關知識點,需要掌握用一根帶箭頭的線段把力的三要素都表示出來的方法,叫力的圖示法.(力的示意圖只表示出力的方向和作用點);液體內(nèi)部壓強的公式:p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強單位(Pa) 注意:h 指液體的深度,即某點到液面的距離才能正確解答此題.

練習冊系列答案
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【題目】在炎熱的夏天,陽江部分縣市最高氣溫有時會高達 35℃,小馬同學在家使用電風扇吹風,感到?jīng)鏊@是因為

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①讓光束沿著半圓形玻璃磚的半徑射到它的平直的邊上,當入射角小于42o時,可以觀察到反射光線和折射光線,當增大入射角角度,反射光增強、折射光線減弱(如圖甲、乙所示).

②當入射角大于42o時,折射光線消失了(如圖丙所示),若再讓入射角小于42o時,折射光線又會出現(xiàn).

回答下列問題:

(1)光沿著半圓形玻璃磚的半徑射到它的平直的邊上,光先從空氣進入玻璃磚,光在玻璃磚的平直邊上反射后,又從玻璃磚返回空氣中,兩次經(jīng)過兩種介質(zhì)分界面時光束都沒有發(fā)生偏折,而在半圓形玻璃磚的平直的邊上,光從玻璃磚進入空氣中,光卻發(fā)生了偏折,前者光束不發(fā)生偏折的原因是__________.

(2)在圖乙中,入射角是________ ,折射角是_________ .

(3)當入射角大于42 o時,折射光線消失;當入射角小于42o時,折射光線又出現(xiàn).我們在日常生活中經(jīng)常會看到晶瑩的露珠,從有些位置看過去特別明亮,而有些位置就相對較暗,請對此現(xiàn)象作出簡要解釋.________.

(4)在以上活動中,入射角大于42o時,折射光線消失的現(xiàn)象在光從玻璃進入空氣中會出現(xiàn),如果光是從空氣進入玻璃,這種現(xiàn)象會發(fā)生嗎?請說明理由._________________.

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