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  • 在水平桌面上放有一柱形容器,底面積為500cm2,里面裝有深度為20cm的水;一個重力為2N的開口玻璃杯A,其底部與一個體積為50cm3重力為3.9N的實心鐵塊B用細線相連(細線的質量體積忽略不計

    在水平桌面上放有一柱形容器,底面積為500cm2,里面裝有深度為20cm的水;一個重力為2N的開口玻璃杯A,其底部與一個體積為50cm3重力為3.9N的實心鐵塊B用細線相連(細線的質量體積忽略不計),然后放入水中,但在放入過程中由于不小心,容器中有少量的水流入了玻璃杯中,最后A、B兩物體在水中處于靜止,如圖所示,此時玻璃杯A排開水的體積為640cm3.求:

    (1)沒有放入玻璃杯和鐵塊時水對容器底部的壓強.
    (2)A、B兩物體在水中靜止時細線對鐵塊B的拉力.
    (3)若細線突然斷開,A、B兩物體再一次靜止后(這個過程中玻璃杯A開口始終向上),水對容器底部的壓強為多少?
    物理人氣:226 ℃時間:2019-12-13 04:47:01
    優(yōu)質解答
    (1)p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
    (2)∵浸沒F=ρgV排1=ρgVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N,
    F=G-F=3.9N-0.5N=3.4N,
    (3)V=Sh1=500×10-4m2×0.2m=0.01m3,
    F浮A=ρgV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×640×10-6m3=6.4N,
    G進水=F浮A+F-GA-GB=6.4N+0.5N-2N-3.9N=1N,
    G進水=ρgV進水=1.0×103kg/m3×10N/kg×V進水
    解得V進水=1.0×10-4m3,
    V水2=V-V進水=0.01m3-1.0×10-4m3=99×10-4m3,
    玻璃杯A最終漂浮,
    F浮A2=GA+G進水=1N+2N=3N,
    F浮A2=ρgV排3=1.0×103kg/m3×10N/kg×V排3,
    解得V排3=3×10-4m3,
    h2=
    V水2+V排3+VB
    S
    =
    99×10?4m3+3×10?4m3+50×10?6m3
    500×10?4m2
    =0.205m,
    p2=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.205m=2.05×103Pa.
    答:(1)沒有放入玻璃杯和鐵塊時水對容器底部的壓強為2×103Pa;
    (2)A、B兩物體在水中靜止時細線對鐵塊B的拉力為3.4N;
    (3)水對容器底部的壓強為2.05×103Pa.
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