如图*所示,滑轮组通过轻质*簧悬挂于O点,下端悬挂一柱形物体并浸没于装有水的柱形容器中,物体上表面恰好与水平面...
问题详情:
如图*所示,滑轮组通过轻质*簧悬挂于O点,下端悬挂一柱形物体并浸没于装有水的柱形容器中,物体上表面恰好与水平面相平,绳子A端固定,忽略滑轮重,绳重及摩擦。已知容器底面积为200cm2,水深20cm,物体的底面积为100cm2,高为12cm,重为24N,ρ水=1.0×10kg/m3,g取10N/kg。
(1)求水对容器底的压强;
(2)求水对物体的浮力大小;
(3)求*簧所受拉力的大小;
(4)若要使柱形物体有3/4的长度露出水面,需打开阀门K放出多少kg的水?(题中*簧所受拉力F与其伸长量△x的关系如图乙所示)
【回答】
(1)2000Pa(2)12N(3)8N(4)1.3kg
【解析】
利用液体压强公式 计算水对容器底的压强;利用浮力公式 计算水对物体的浮力大小;*簧所受拉力的大小是重力和浮力差值的三分之二;计算需打开阀门K放出水的质量时,要注意浮力减小,*簧拉力变大,*簧伸长量要增加,动滑轮要下降。
【详解】
(1)水对容器底的压强: ;
(2)水对物体的浮力: ;
(3)如图*所示,物体是由三段绳子的拉力拉起,*簧的拉力是两段绳子拉力之和,因此*簧的拉力是:;
(4)若要使柱形物体有3/4的长度露出水面,,*簧的拉力是:;
由图乙可知,*簧的伸长量增加了 ,
则动滑轮下降的高度为:,
因此需打开阀门K放出水的质量:
.
知识点:*力
题型:计算题
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