解题思路:(1)已知物体的密度、底面积、高度,根据公式p=
F/S]=
G
物
S
物
=
m
物
g
S
物
=
ρ
物
S
物
h
物
g
S
物
=ρ物h物g可求物块对容器底的压强;
(2)当物块与容器底接触且物块对容器底的压强恰好为零时,物体所受的浮力等于自身的重力;根据公式F浮=ρgV排可求物体排开水的体积;从而求出物体浸入水中的深度;根据公式V=Sh可求注入水的体积;根据公式m=ρV可求注入水的质量.
(1)物块对容器底的压强为
p=[F/S]=
G物
S物=
m物g
S物=
ρ物S物h物g
S物=ρ物h物g=0.8×103kg/m3×0.15m×10N/kg=1.2×103Pa;
答:物块对容器底的压强为1.2×103帕;
(2)当物块与容器底接触且物块对容器底的压强恰好为零时
F浮=G物=m物g=ρ物S物h物g=0.8×103kg/m3×2×10-2m2×0.15m×10N/kg=24N;
物体排开水的体积V排=
F浮
ρ水g=[24N
1.0×103kg/m3×10N/kg=2.4×10-3m3;
物块浸入水中的深度为h水=
V排
S物=
2.4×10−3m3
2×10−2m2=0.12m;
注入水的体积为
V水=(S容-S物)h水=(5-2)×10-2m2×0.12m=3.6×10-3m3;
注入水的质量为
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×3.6×10-3m3=3.6kg;
答:向容器内缓慢注入质量为3.6千克的水时,物块对容器底的压强恰好为零.
点评:
本题考点: 压强的大小及其计算;密度公式的应用;液体的压强的计算.
考点点评: 本题考查压强、质量等的计算,难点是求水的质量,关键知道物块对容器底的压强为0时,物体所受的浮力等于真实的重力.
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