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(2014•重庆)2014年4月14日美国“蓝鳍金枪鱼”自主水下航行器首次参与搜索马航失联客机的任务,某科研机构按一定比例做了一个缩小的伪真模型,质量为75kg,水平地面上有一个质量为25kg
题目详情
(2014•重庆)2014年4月14日美国“蓝鳍金枪鱼”自主水下航行器首次参与搜索马航失联客机的任务,某科研机构按一定比例做了一个缩小的伪真模型,质量为75kg,水平地面上有一个质量为25kg足够高的长方体平底测量容器.长2.5m,宽0.8m,内装有深度为1m的水,再将该模型缓慢放入水中静止时,有
的体积露出水面,如图所示.求:
(1)该模型漂浮时浸入水中的体积是多少m3?
(2)当模型漂浮时,容器对地面的压强是多少?
(3)若该模型利用容器中的水自动进行充水悬浮,容器底部受到水的压强比模型未浸入水中时增大多少?
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(1)该模型漂浮时浸入水中的体积是多少m3?
(2)当模型漂浮时,容器对地面的压强是多少?
(3)若该模型利用容器中的水自动进行充水悬浮,容器底部受到水的压强比模型未浸入水中时增大多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)模型漂浮
∴F浮=G=75kg×10N/kg=750N;
根据F浮=ρ液gV排;
V排=
=
=
=
=0.075m3;
(2)G水=m水g=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×2.5m×0.8m×1m×10N/kg=2×104N;
G容器=m容器g=25kg×10N/kg=250N;
当模型漂浮时,容器对地面的压强是p=
=
=
=10500Pa;
(3)
模型浸没后液体液面的变化的体积等于模型的体积,
模型放入容器中充水悬浮时液面升高的高度为:
△h=
=
=0.0375m;
△p水=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0375m=375Pa;
答:(1)该模型漂浮时浸入水中的体积是0.075m3;
(2)当模型漂浮时,容器对地面的压强是10500pa;
(3)容器底部受到水的压强比模型未浸入水中时增大375pa
∴F浮=G=75kg×10N/kg=750N;
根据F浮=ρ液gV排;
V排=
F浮 |
ρ液g |
G |
ρ水g |
m |
ρ水 |
75kg |
1.0×103kg/m3 |
(2)G水=m水g=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×2.5m×0.8m×1m×10N/kg=2×104N;
G容器=m容器g=25kg×10N/kg=250N;
当模型漂浮时,容器对地面的压强是p=
F |
S |
G+G容器+G水 |
S |
750N+20000N+250N |
2.5m×0.8m |
(3)
模型浸没后液体液面的变化的体积等于模型的体积,
模型放入容器中充水悬浮时液面升高的高度为:
△h=
V排 |
S |
0.075m3 |
2.5m×0.8m |
△p水=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0375m=375Pa;
答:(1)该模型漂浮时浸入水中的体积是0.075m3;
(2)当模型漂浮时,容器对地面的压强是10500pa;
(3)容器底部受到水的压强比模型未浸入水中时增大375pa
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