解题思路:(1)分离前,木块和金属块处于漂浮状态,浮力等于重力;根据G=mg和F浮=ρ液gV排求出排开液体的体积;
(2)分离后,木块漂浮,此时木块受到的浮力等于木块的重力;
(3)分离前,容器底受到的压力为G水+G木+G金;分离后,容器底受到的压力为G水+G木+F金浮;先求出水对容器底部的压力的变化量,然后根据p=[F/S]求出水对容器底部的压强的变化量.
(1)分离前:木块和金属块处于漂浮状态,浮力等于重力;
木块和金属块的总重力:F浮=G总
ρ水gV排=m总g
V排=
m总
ρ水=[0.3kg+0.5kg
1×103kg/m3=0.8×10-3m3;
(2)分离后,木块漂浮,木块受到的浮力:
F浮′=G木=m木g=0.3kg×9.8N/kg=4.9N;
(3)分离前后,水对容器底部的压力的变化量:
△F=(G水+G木+G金)-(G水+G木+F金浮)=G金-F金浮;
则水对容器底部的压强的变化量:
△p=
△F/S]=
G金−F金浮
S=
0.5kg×9.8N/kg−1.0×103kg/m3×9.8N/kg×10−4m3
2×10−2m2=98Pa.
答:(1)分离前,金属块和木块排开液体的体积为0.8×10-3m3;
(2)分离后,木块在水中所受到的浮力为4.9N.
(3)分离前后,水对容器底部的压强的变化量为98Pa.
点评:
本题考点: 阿基米德原理;液体的压强的计算.
考点点评: 本题为力学综合题,涉及到压强定义式、阿基米德原理、物体漂浮条件.关键知道浮力的变化量等于水槽底部受到水的压力变化量.