壓強(qiáng)與浮力常見題型二：單線連接問題(編輯修改稿)
2025-04-20 23:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 法應(yīng)該大力推廣。我們現(xiàn)在設(shè)ρ油＝,因?yàn)棣阉且阎臄?shù)據(jù)，我們?cè)俑鶕?jù)題中給出的條件ρ水＞ρ油＞ρB＞ρA來設(shè)ρB＝，ρA＝，設(shè)VB＝1立方厘米，總之，可以隨便地設(shè)數(shù)據(jù)，只要便于計(jì)算就行。將上述數(shù)據(jù)代入（3）式中去計(jì)算，可以得到AD點(diǎn)評(píng)：做題不要太死板，假設(shè)題中沒有給予數(shù)據(jù)，一些學(xué)生就傻了眼，不知所措，這題出得相當(dāng)?shù)睾?，最起碼給出了一種解題的新途徑。例（2011?達(dá)州）如圖所示，10－3m重6N的木塊用細(xì)線系在底面積為400cm2的圓柱形容器的底部．當(dāng)容器中倒入足夠的水使木塊被浸沒時(shí)，求：（g=10N/kg）（1）木塊浸沒在水中受到的浮力；（2）剪斷細(xì)線后，木塊處于靜止時(shí)，木塊露出水面的體積多大；（3）木塊露出水面處于靜止后，容器底部所受水的壓強(qiáng)減小了多少？解：（1）木塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力：F浮=ρ液gV排=103kg/m310N/kg10－3m3=10N；（2）因?yàn)槟緣K浸沒在水中時(shí)的浮力大于木塊的重力，所以剪斷細(xì)線后，木塊會(huì)上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以F浮=G=6N，由F浮=ρ液gV排得：V排=F?。阉甮=6N／（103kg/m310N/kg）=610－4m3，則V露=V－V排=10－3m3－610－4m3=410－4m3；（3）木塊露出水面處于靜止后，水面下降的高度：h減=V露／S容器=410－4m3／（40010－4m2）=，則容器底部所受水的壓強(qiáng)減小了：P=ρ液gh=103kg/m310N/kg=100Pa．例如圖所示，柱形容器重力不計(jì)，底面積為610－2m2．103kg/m3，體積為10－3m3正方形木塊，用一條質(zhì)量可忽略不計(jì)的細(xì)繩，兩端分別系于木塊底部中心和柱形容器的中心．容器內(nèi)有一定質(zhì)量的水，水深20cm，此時(shí)木塊處于漂浮，但細(xì)繩剛好拉直，對(duì)木塊沒有拉力．細(xì)繩能承受的最大拉力為3牛．求：（1）木塊漂浮時(shí)，浸入水中的體積多大？（2）向容器內(nèi)緩慢注水，細(xì)繩對(duì)木塊的拉力剛好達(dá)到最大值時(shí)，木塊排開水的體積？（3）向容器內(nèi)緩慢注水（水未溢出）多少千克時(shí)，細(xì)繩斷裂？（4）細(xì)繩斷裂后，整個(gè)容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)是多大？解：（1）木塊漂浮且繩沒有拉力時(shí)，F(xiàn)浮=G木∵F浮=ρ水g V排 G木=ρ木 V木g∴V排＝ρ木V木／ρ水＝103kg/m310－3m3／1103kg/m3＝610－4m3（2）繩子拉力最大時(shí)，木塊受力平衡，則F浮′=ρ水g V排′=G木＋F繩V排′=（ρ木V木g＋F繩）／ρ水g＝（103kg/m310－3m310N/kg＋3N）／（103kg/m310N/kg）＝910－4m3（3）注水后，木塊排開水的體積變化為V排′－V排=310－4m3=300cm3木塊增加的浸沒深度△h=△V排／S木＝300cm3／100cm2＝3cm∴加入的水的體積V水=△h（S底－S木）=3cm500cm2=1500cm3∴m水=ρ水V水=103kg/m310－3m3=（4）因?yàn)槿萜鳛橹敝w，且容器重力不計(jì)，所以，細(xì)繩斷裂之后，（木塊重新漂?。﹦t整個(gè)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng) P總=P1+P水∵P1=ρ水gh=103kg/m310N/kg=2103PaP水＝m水g／S底=10N/kg／（610－2m2）=250Pa∴P總=P1+P水=2000Pa＋250Pa=2250Pa例底面積為40cm2的平底圓柱形容器內(nèi)盛滿某種液體后，置于水平桌面中央（容器壁厚度不計(jì)）．液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)
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