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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14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
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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,若在木块上放一铁块,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.
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▼优质解答
答案和解析
设木块的体积为V;木块重力为G1,铁块的重力为G2,水的密度为ρ.
(1)由F浮=ρ液gV排得,当木块单独漂浮在水面上时,此时木块受到的浮力:F1=ρg
V,
由于漂浮,由G=mg和ρ=
可得,木块受到的重力等于浮力,即G1=ρg
V ①.
(2)当在木块上放一铁块,使木块刚好全部压入水中时,此时的木块排开的水的体积等于其本身的体积V,所以木块受到的浮力:F2=ρgV.
此时的木块和铁块漂浮在水面上,木块受到的浮力等于两者重力之和,即G1+G2=ρgV ②.
将①式代入②,即可求得G2=ρg
V.
由此可得铁块重力和木块重力之间的关系:
=
.
(3)当V排等于
V时,此时的压强增大了120Pa,即若将总体积分成四等份,每浸入水中一等份,水对容器底的压强增大40Pa,
根据公式可知,压强增大量与排开水的体积成正比.
=
=
即与木块未放入放入水中相比,水的压强增大量△p=ρg△h=
,第2次排开水的体积是第1次的
倍.
则水的压强增大量△p=
×120Pa=160Pa,
在木块上放一铁块,使木块刚好全部压入水中时相对于没放铁块时,木块浸入水中的体积又增加了一等份,所以水对容器底的压强又增大了160Pa.
故答案为:1:3;160.
(1)由F浮=ρ液gV排得,当木块单独漂浮在水面上时,此时木块受到的浮力:F1=ρg
3 |
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由于漂浮,由G=mg和ρ=
m |
V |
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(2)当在木块上放一铁块,使木块刚好全部压入水中时,此时的木块排开的水的体积等于其本身的体积V,所以木块受到的浮力:F2=ρgV.
此时的木块和铁块漂浮在水面上,木块受到的浮力等于两者重力之和,即G1+G2=ρgV ②.
将①式代入②,即可求得G2=ρg
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由此可得铁块重力和木块重力之间的关系:
G2 |
G1 |
1 |
3 |
(3)当V排等于
3 |
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根据公式可知,压强增大量与排开水的体积成正比.
△p2 |
△p1 |
V | ||
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即与木块未放入放入水中相比,水的压强增大量△p=ρg△h=
ρgV排 |
S容 |
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则水的压强增大量△p=
4 |
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在木块上放一铁块,使木块刚好全部压入水中时相对于没放铁块时,木块浸入水中的体积又增加了一等份,所以水对容器底的压强又增大了160Pa.
故答案为:1:3;160.
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