分析 (1)求出物体A一半浸入水中时排开水的体积,利用F浮=ρ水gV排计算物体A所受到的浮力;
(2)求出物体A一半浸入水后水面上升的高度,利用p=ρ水gh计算水对烧杯底部增大的压强;
(3)利用G=mg求出A的重力,求出物体A全部浸入水中后受到的浮力,细线拉力等于重力减去浮力;根据力的作用是相互的,烧杯底受到增大压力等于A受到的浮力,烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和,知道底面积,利用p=$\frac{F}{S}$计算烧杯对台秤的压强.
解答 解:(1)物体A一半浸入水中时排开水的体积:
V排=$\frac{1}{2}$V=$\frac{1}{2}×$400cm3×10-6m3=2×10-4m2,
物体A所受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m2=2N;
(2)物体A一半浸入水中后水面上升的高度:
△h=$\frac{{V}_{排}}{S}$=$\frac{200c{m}^{3}}{100c{m}^{3}}$=2cm=0.02m,
水对烧杯底部增大的压强:
△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa;
(3)物体的重力:
GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N,
物体A全部浸入水中后,受到的浮力:
${F}_{浮}^{′}$=2F浮=2×2N=4N,
细线对物体A的拉力:F拉=GA-${F}_{浮}^{′}$=6N-4N=2N,
由力的作用是相互的,水对A有向上的浮力,物体A对水有向下压力,
所以水对烧杯底部增大的压力:△F=F浮=2N,
物体体积400cm3,水的体积800cm3,共1200cm3,而容器的容积只有1100cm3,水要溢出,烧杯对台秤表面的压力要减去溢出的水,G溢=ρ水V溢g=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m2=1N
烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和,
即:F=G杯+G水-G溢+F浮=m杯g+m水g-1N+F浮=0.1kg×10N/kg+0.8kg×10N/kg-1N+4N=1N+8N-1N+4N=12N,
烧杯对台秤的压强:p=$\frac{F}{S}$=$\frac{12N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1200Pa.
答:(1)物体A所受到的浮力为2N;
(2)物体A一半浸入水中后,水对烧杯底部压强增大了200Pa;
(3)物体A全部浸入水中后,烧杯对台秤表面的压强为1200Pa.
点评 此题考查了重力公式、阿基米德原理、固体压强的应用,同时涉及到力的作用的相互性、力的合成与应用,综合性较强,有一定的难度.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 一个足球直径约为22dm | |
B. | 答题所用的2B铅笔的质量约为10g | |
C. | 人体正常体温为40℃ | |
D. | 教室里日光灯的额定功率约为1000W |
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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. | B. | C. | D. |
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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