力学综合一教学课件.docVIP

1、如图12所示，已知重为10N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的4/5（g取10N/kg）。 （1）求木块所受到的浮力大小； （2）若木块下表面所处的深度为0.2米，求木块下表面受到水的压强； （3）若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力。 解：（1）因为木块漂浮在水面上，所以受到的浮力F浮木浮水排 2、如图所示，将一长方体木块放入水平放置的圆柱形盛水容器中静止时，木块有的体积露出水面，这时容器底部受到水的压强跟木块未放入水中时相比，增大了120Pa；若在木块放一块铁块，使木块刚好全部压入水中，则铁块的重力与木块重力之比是这时容器底部所受水的压强跟木块未放入水中时相比，增加了 Pa（1:3,160） 3、如图所示，水平面上有一底面积为5.0×10-3m2的圆柱形容器，容器中装有质量为0.5kg的水.现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10-5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为4.0×10-5m3．（g取10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3） （1）求物块受到的浮力大小； 求物块的密度； 用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中（水未溢出），求此时水对容器底的压强。 4、一带阀门的圆柱形容器，底面积是200cm2，装有12cm深的水，正方体M边长为10cm，重20N，用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，如图所示，试求： （1）正方体M的密度； （2）正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强； （3）若从图示状态开始，通过阀门K缓慢放水，当容器中水面下降了2cm时，细绳刚好被拉断，则细绳能承受的最大拉力是多少？（g取10N/Kg，水的密度为1.0×103Kg/m3）． 解：（1）正方体M的质量mM===2kg， 体积为VA=L3=（10cm）3=1000cm3=1×10﹣3m3， 所以，密度ρA===2×103kg/m3； （2）由于用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，则： V排1=（1﹣）VA=×1×10﹣3m3=8×10﹣4m3， 受到的浮力为： F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N； 设A放入水中后水深为h′，则有Sh′=Sh+V排1， 则h′=h+=0.12m+=0.16m． 此时水对容器底部的压强： p=ρ水gH′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa． （3）原来石块M浸入水中深度为h1=（1﹣）L=×10cm=8cm， 水面下降2cm时正方体M浸入水中深度为h2=h1﹣2cm=8cm﹣2cm=6cm， 则V排2=h2L2=6cm×（10cm）2=600cm3=6×10﹣2m3， F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣2m3=6N； 当绳子刚被拉断时有：Fm+F浮2=G， 所以细绳能承受的最大拉力Fmax=G﹣F浮′=20N﹣6N=14N． 一个圆柱形容器放在水平桌面上，如图甲所示，容器中立放着一个均匀实心圆柱体M，现慢慢想容器中加水，加入的水对容器底的压强P水与所加水的质量m的关系如图丙所示，在整个过程中无水溢出，M的底面始终与容器中的水面平行，当加入的水等于3kg时，物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm，如图乙所示，（已知ρ水=1.0×10kg/m3）求： （1）圆柱体M刚好漂浮时容器中水的深度h； （2）圆柱体M的密度ρ （3）圆柱形容器的内底面积S． 解：（1）当加入的水m水=3kg时，p水=0.6×103Pa， 由p=ρgh可得，水的深度h===0.06m=6cm； （2）由于物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm，则物体M的高度H=h+h露=6cm+4cm=10cm； 由漂浮条件可知：F浮=G， 即：ρ水V排g=ρ物V物g， 则ρ水Sh浸g=ρ物SHg， 所以ρ物=ρ水=×1×103 kg/m3=0.6×103 kg/m3； （3）由于加入的水等于7kg与3kg时压强分别为1.0×103Pa、0.6×103Pa， 由p==得： S====0.1m26、如图，将含有一空心铝球的冰块投入平底水槽中，冰块内空心铝球的体积V铝=10cm3，当冰块（含空心铝球）悬浮时，排开水的体积V排=45cm3．冰全部熔化后，浸没在水中的空心铝球沉入水底，已知冰的密度ρ冰=0.9×103kg/m3，求： （1）冰块（含空心铝球）在水中悬浮时的重力； （2）空心铝球最终对水槽底部的压力大小． 解：（1）冰块（含空心铝球）完全浸没时受到的浮力： F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×45×10﹣6m3=0.45N； 由于冰块（含空心铝球）处于悬浮，则冰块（含空心铝球）重力G=F浮=0.45N； （2）冰的体