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如图所示,一圆柱形容器,底面积为100cm2,内装有20cm深的水.现把一质量为120g,密度为0.6×103kg/m3

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/29 00:29:08
如图所示,一圆柱形容器,底面积为100cm2,内装有20cm深的水.现把一质量为120g,密度为0.6×103kg/m3的木块放入水中,水未溢出杯外.(计算时ρ取1.0×103kg/m3,ρ取8.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:

(1)静止后木块浸入水中的体积.
(2)若把木块缓慢地刚好全部压入水中(水未溢出),此时水对容器底的压强为多大?
(3)若在木块上放一铁块,使他们不沉入水底,铁块的最大质量是多少?
如图所示,一圆柱形容器,底面积为100cm2,内装有20cm深的水.现把一质量为120g,密度为0.6×103kg/m3
(1)因为F=G,ρgV=mg,
所以V=
m木
ρ水=
0.12kg
1×103kg/m3=1.2×10-4m3=120cm3
(2)把木块压入水中后,水面上升了△h=
V木
S
水对容器底的压强为
p=ρg(h+△h)=ρg(h+
V木
S)=ρg(h+
m木
ρ木S)=1×103kg/m3×10N/kg×(0.2m+
0.12kg
0.6×103kg/m3×100×10−4m2)=2.2×103Pa;
(3)由题意得,G=F
则mg+mg=ρgVg
m铁
ρ铁,
所以m=
(ρ水V木−m木)ρ铁
ρ铁−ρ水=
(1×103kg/m3×200×10−6m3−120×10−3kg)×8×103kg/m3
8×103kg/m3−1×103kg/m3=9.14×10-2kg=91.4g.
答:(1)静止后木块浸入水中的体积为120cm3
(2)水对容器底的压强为2.2×103Pa;
(3)铁块的最大质量是91.4g.