分析 (1)求出圆木的体积,利用m=ρV求圆木的质量,利用G=mg求圆木重力;未向水池内注水时,圆木对池底的压力等于圆木重力,知道底面积(受力面积),利用p=$\frac{F}{S}$求圆木对池底的压强;
(2)水位达到1m时,求出排开水的体积,利用阿基米德原理求圆木受到的浮力,圆木对池底的压力等于圆木重力减去浮力;
(3)求出当圆木对池底的压力为0时,圆木受到的浮力,根据阿基米德原理求排开水的体积,进而求出浸入深度(水深),和4m比较得出圆木的浮沉情况,再根据物体的漂浮条件求此时受到的浮力.
解答 解:
(1)圆木的体积:V=0.8m2×5m=4m3,
由ρ=$\frac{m}{V}$得圆木的质量m=ρ木V=0.7×103kg/m3×4m3=2.8×103kg,
圆木重力:
G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N,
未向水池内注水时,圆木对池底的压力:
F=G=2.8×104N,
圆木对池底的压强:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2.8×1{0}^{4}N}{0.8{m}^{2}}$=3.5×104Pa;
(2)水位达到1m时,V排1=0.8m2×1m=0.8m3,
圆木受到的浮力:
F浮1=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.8m3×10N/kg=8×103N,
圆木对池底的压力:
F压=G-F浮=2.8×104N-8×103N=2×104N;
(3)当圆木对池底的压力为0时,
F浮2=G=2.8×104N,
即F浮2=ρ水V排2g=1×103kg/m3×0.8m2×h2×10N/kg=2.8×104N,
解得水深h2=3.5m,
当水位达到4m时,圆木静止时漂浮在水面上,
圆木受到的浮力:
F浮3=G=2.8×104N.
答:(1)未向水池内注水时,圆木对池底的压力和压强分别为2.8×104N、3.5×104Pa;
(2)向水池内缓慢注水,在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为8×103N、2×104N;
(3)当向水池内注水深度达到4m时,圆木受到的浮力又为2.8×104N.
点评 本题为力学综合题,考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式、阿基米德原理和漂浮条件的掌握和运用,本题难点在第三问,确定当向水池内注水深度达到4m时,圆木所处的状态是关键.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 动能减小,重力势能增大 | B. | 动能增大,重力势能减小 | ||
C. | 动能先增大后减小,重力势能增大 | D. | 动能先减小后增大,重力势能减小 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 金属球壳必须带电 | |
B. | 身体必须直接接触金属球壳 | |
C. | 身体必须与金属球壳不断摩擦 | |
D. | 身体与大地之间必须用绝缘材料隔离 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
部分名称 | 单位 | 数量 | 型号 |
太阳能电板 | 套 | 1 | 24V 280W |
风力发电机 | 台 | 1 | 24V 300W |
蓄电池 | 只 | 2 | 12V 120Ah |
LED灯 | 只 | 2 | 24V 60W |
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