电子课本网 第102页

第102页

信息发布者:
等于
$1.2×10^3$
400
$0.75×10^3$
2000
$解:​(1)​物块刚好完全浸没在水中,则有:$
$​V_{排}=V_{物}=(0.1\ \mathrm {m})^3=1×10^{-3}\ \mathrm {m^3},$
$​物体所受的浮力:​F_{浮}=ρ_{水}\ \mathrm {gV}_{排}=1.0×10^3\ \mathrm {kg/m^3}×10\ \mathrm {N/kg}×1×10^{-3}\ \mathrm {m^3}=10\ \mathrm {N};$
$​​(2)​由图甲可知,当物体上表面与液面齐平时,物体上表面距容器底的距离为​h=24\ \mathrm {cm},$
$​弹簧伸长的长度:​\triangle L=24\ \mathrm {cm}-10\ \mathrm {cm}-10\ \mathrm {cm}=4\ \mathrm {cm},​$
$由图乙可知,此时弹簧对物体的拉力为​F_{拉}=4\ \mathrm {N},​$
$木块的重力:​G_{物}=F_{浮}-F_{拉}=10\ \mathrm {N}-4\ \mathrm {N}=6\ \mathrm {N},$
$​当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,​L_{弹簧}=10\ \mathrm {cm},​$
$此时物体受的浮力:​F_{浮}'=G_{物}=6\ \mathrm {N},$
$​​(3)​由​F_{浮}=ρ_{水}\ \mathrm {gV}_{排}​可得,物体排开水的体积:​$
$V_{排}'=\frac {F_{浮}'}{ρ_{水}\ \mathrm {g}}=\frac {6\ \mathrm {N}}{1.0×10^3\ \mathrm {kg/m^3}×10\ \mathrm {N/kg}}=6×10^{-4}\ \mathrm {m^3},$
​物体浸入水中的深度:​h_{浸}=\frac{V_{\;排}'}{S}=\frac{6×10^{-4} m^{3}}{0.1 m×0.1 m}=0.06 m;
$​此时水的深度:​{h'}=L_{弹簧}+h_{浸}=0.1\ \mathrm {m}+0.06\ \mathrm {m}=0.16\ \mathrm {m};​$
$放水前后水对容器底部压强的变化量:$
$​\triangle p=p-{p'}=ρ_{水}\ \mathrm {g}(h-{h'})=1.0×10^3\ \mathrm {kg/m^3}×10\ \mathrm {N/kg}×(0.24\ \mathrm {m}-0.16\ \mathrm {m})=800\ \mathrm {Pa}.​$