如图所示,一圆柱形容器,底面积为100cm2,内装有20cm深的水.现把一质量为120g,密度为0.6×103kg/m3的木块放入水中,水未溢出杯外.(计算时ρ水取1.0×103kg/m3,ρ铁取8.

题目简介

如图所示,一圆柱形容器,底面积为100cm2,内装有20cm深的水.现把一质量为120g,密度为0.6×103kg/m3的木块放入水中,水未溢出杯外.(计算时ρ水取1.0×103kg/m3,ρ铁取8.

题目详情

如图所示,一圆柱形容器,底面积为100cm2,内装有20cm深的水.现把一质量为120g,密度为0.6×103kg/m3的木块放入水中,水未溢出杯外.(计算时ρ取1.0×103kg/m3,ρ取8.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)静止后木块浸入水中的体积.
(2)若把木块缓慢地刚好全部压入水中(水未溢出),此时水对容器底的压强为多大?
(3)若在木块上放一铁块,使他们不沉入水底,铁块的最大质量是多少?
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)因为F浮=G木,ρ水gV浸=m木g,
所以V浸=
m
ρ
=class="stub"0.12kg
103kg/m3
=1.2×10-4m3=120cm3;
(2)把木块压入水中后,水面上升了△h=
V
S

水对容器底的压强为
p=ρ水g(h+△h)=ρ水g(h+
V
S
)=ρ水g(h+
m
ρS
)=1×103kg/m3×10N/kg×(0.2m+class="stub"0.12kg
0.6×103kg/m3×100×10-4m2
)=2.2×103Pa;
(3)由题意得,G总=F浮
则m木g+m铁g=ρ水gV木+ρ水g
m
ρ

所以m铁=
(ρV-m)ρ
ρ-ρ
=
(1×103kg/m3×200×10-6m3-120×10-3kg)×8×103kg/m3
103kg/m3-1×103kg/m3
=9.14×10-2kg=91.4g.
答:(1)静止后木块浸入水中的体积为120cm3;
(2)水对容器底的压强为2.2×103Pa;
(3)铁块的最大质量是91.4g.

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