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某中学研究性学习小组,驾船至东昌湖中.他们用细线系住石块,并用弹簧测力计测出其重力为6.0N.然后把石块放入湖水中,弹簧测力计的示数为3.6N.当石块触及湖底时,他们在细线上水面处做一标记,并测出石块到标记处的线长为4.8m.(g=10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3)求:
(1)在湖水中石块受到的浮力;
(2)湖水对此处湖底的压强;
(3)石块的密度.
分析:(1)石块受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力及浮力,石块受力平衡,列出关系式,可求出石块受到的浮力;
(2)根据压强公式P=ρgh,h=4.8m,代入数值,可算出湖底的压强;
(3)根据浮力公式F=ρgV石可求出石块的体积和根据重力公式G=mg求出石块的质量,然后利用公式m=ρV的变形,可求得石块的密度.
解答:解:(1)石块受到浮力F=G-F=6N-3.6N=2.4N.
(2)∵测出石块到标记处的线长为4.8m,
∴水深h=4.8m,
P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8m=4.8×104Pa.
(3)石块体积为V,由F=ρVg得:
V=
F
ρg
=
2.4N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=2.4×10-4m3
石块的质量m=
G
g
=
6N
10N/kg
=0.6kg,
石块的密度ρ=
m
V
=
0.6kg
2.4×10-4m3
=2.5×103kg/m3
答:(1)石块受到的浮力是2.4N.
(2)湖水对此处湖底的压强是4.8×104Pa.
(3)石块的密度是2.5×103kg/m3
点评:本题考查知识点比较多,密度的计算、浮力及液体压强的计算,牢记公式及其公式变形并能熟练应用是解答的关键.
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(1)在湖水中石块受到的浮力;
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(1)在湖水中石块受到的浮力;

(2)湖水对此处湖底的压强;

(3)石块的密度。

 

 

 

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