【題目】【2016四川遂寧卷】如圖,底面積為100cm2的圓柱形容器內(nèi)裝有足夠多的水,在水面上有一體積為45×10﹣4m3的冰塊,冰塊內(nèi)含有質(zhì)量為60g的物體,冰塊有的體積露出水面.(ρ=09×103kg/m3 g=10N/kg求:

1冰塊受到的浮力;

2物體的密度;

3當(dāng)冰塊全部熔化后,容器底部受到水的壓強(qiáng)變化量是多少?

【答案】142N 212×103kg/m3 310Pa

【解析】冰塊排開水的體積:

受到的浮力:FVg=1×103kg/m3×42×10﹣4m3×10N/kg=42N;

2因?yàn)楸鶋K漂浮,所以冰塊重力G=F=42N,

設(shè)冰的體積為V,物體的體積為V,

即:

解得:

V=4×10﹣4m3,V=5×10﹣5m3,

物體的密度:

3由于冰化成水后,質(zhì)量不變,所以化成水的體積與排開水的體積相等,水面不變;水面變化是因?yàn)槲矬w從冰中到水中引起的

冰塊漂浮時(shí),F(xiàn)=G+G,

假設(shè)將物體取出后投入水中,此時(shí)物體和冰塊受到的浮力F′=GVg,浮力變化量:

△F=FF′=G+GGρVg=GρVg=006kg×10N/kg﹣10×103kg/m3×5×10﹣5m3×10N/kg

=01N,

排開水的體積變化量:

水面上升的高度

容器底部壓強(qiáng)的變化量:△p=ρgh=10×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m=10Pa

答:1冰塊受到的浮力為42N;2物體的密度為12×103kg/m3;3當(dāng)冰塊全部熔化后,容器底部受到水的壓強(qiáng)變化量是10Pa

練習(xí)冊系列答案
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