题目
如图甲所示,桌面上一个质量为15kg的薄壁圆柱形容器中注入适量的水,一边长为10cm的正方体物块被缓缓吊入水中.在沉入过程中,其下表面到水面的距离为h,随着h的增大,细绳拉力F、物体所受浮力F的变化如图乙所示(物块未接触容器底部,水未溢出).g取10N/kg,求:
(1)
图中反映细绳拉力F随h变化的图线是(填序号);
(2)
根据图中信息,计算出该物块的密度;
(3)
若物块浸没时,容器中液面比原来上升了4cm,容器中水的质量为20kg,现将细线剪断,物块将沉到容器底部,求此时容器对桌面的压强多大.
答案: 【1】②
物体的体积V=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3,所以浸没后,F浮=ρ水V排g= 1.0×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N, 由图可知此时拉力F=15N,所以物体的重力G物=F+F浮=10N+15N=25N, 所以质量m=2.5kg, 所以密度ρ=mV=2.5kg0.001m3=2.5×103kg/m3 。
底面积S=Vh=0.001m30.04m=0.025m2, 所以P=FS=350N0.025m2=1.4×104Pa。