如图*所示,一实心长方体G沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速上升,图乙是G从水底上升到水面之后这个过程细绳对G...
问题详情:
如图*所示,一实心长方体G沿竖直方向以0.2 m/s的速度匀速上升,图乙是G从水底上升到水面之后这个过程细绳对G的拉力F随时间t变化的图像。(g取10 N/kg,水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)长方体G浸没在水中时受到的浮力;
(2)长方体G的密度;
(3)长方体在水底时,水底受到水的压强。
【回答】
(1)10 N;(2)1.8×103kg/m3;(3)3×104 Pa。
【解析】
图乙知,AB段拉力大小不变,根据拉力,浮力不变,即物体浸没在水中向上运动,从图象可以看出物体浸没在水中拉力F1,BC段表示拉力逐渐变大,由知,浮力逐渐变小,即排开水的体积逐渐变小,即表示物体露出水面的过程;
从C点开始,拉力大小不变,表示物体开始脱离水面,此时物体受到的拉力等于重力。
(1)根据求长方体G浸没在水中时受到的浮力:
(2)由求物体的质量,根据阿基米德原理求物体排开水的体积即物体的体积,根据密度公式求密度;
(3)由图可判断物体从水底上升到C后开始脱离水面,由图知经历的时间t,根据求水的深度,根据求水底受到水的压强。
【详解】
(1)长方体G浸没在水中时受到的浮力:
;
(2)根据,物体G的质量:
,
根据得,物体G的体积:
;
根据得,物体G的密度:
;
(3)物体从水底上升到C后开始脱离水面,由图知,经历的时间15s,水的深度:
,
根据得,水底受到水的压强:
。
知识点:液体压强
题型:计算题
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