第6课时　物体搁浅和有水溢出

第四部分　力　学第十二讲　浮力及其应用第6课时　物体搁浅和有水溢出,1.如图甲所示，水平面上有一个底面积为200cm2、高为12cm的圆柱形薄壁容器，容器中装有质量为2kg的水，现将一个质量分布均匀、底面积为100cm2、体积为500cm3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为总体积的，再用外力F逐渐将物块缓慢匀速压入水中使其刚好浸没，则（g取10N/kg）（D）DA.物块匀速浸入水中的过程中，F的大小一直不变B.从物块漂浮到物块刚好浸没，物块下降的高度为1.5cmC.从物块漂浮到物块刚好浸没，水对容器底增大的压力和物块增大的浮力均为3ND.从物块漂浮到物块刚好浸没，容器对桌面增大的压力小于物块浸没时所受的外力F（第1题图）,2.如图所示，不吸水的质地均匀的长方体物体质量为7.2kg，底面积为600cm2，高为20cm。将物体正立放入湖水中，要使物体不搁浅，湖水深度至少为cm；若将物体底部阴影部分切掉，待物体静止后仍处于漂浮状态，物体相对于湖面（选填“上升”“下降”或“不变”）。12下降（第2题图）,3.（2024·一中）如图所示，两个完全相同的底面积为100cm2的轻质薄壁圆柱形容器A、B静止在水平桌面上（容器足够高），另有两个外形相同、底面积均为50cm2的圆柱甲、乙。A中盛有深度为0.5m的水，B中放置圆柱乙。圆柱甲重为60N，放入盛有水的容器A中浸没且沉底，水对容器底部的压强增加了3000Pa，甲受到的浮力为N。向放置圆柱乙的容器B中加入质量为5kg的水，水对容器底部的压强为6800Pa，圆柱乙的密度为g/cm3。（g取10N/kg）（第3题图）300.6,4.（重庆）如图甲所示，质量分布均匀且不吸水的柱体A高为70cm（ρA＜ρ水），足够高的薄壁柱形容器B底面积为300cm2，装有10cm深的水。若将A水平切去高度为h的部分，并将切去部分竖直缓慢放入B中，水的深度h水随切去高度h的变化关系图像如图乙所示。柱体A的密度为g/cm3，底面积为cm2。当切去的高度h为某一值时，A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等，则切去的高度为cm；然后向B中缓慢加水，当加入水的质量为2200g时，水中柱体仍保持直立，水对容器底的压强为⁠Pa。（g取10N/kg）（第4题图）0.5100402400,5.（重庆）底面积为150cm2、重为3N且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上，内盛有4cm深的水，如图所示，将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下，由图示位置缓慢向下浸入水中，直至测力计示数为0N后，只取走测力计，再打开阀门K向外放水。（g取10N/kg）求：（1）圆柱体的体积；（第5题图）解：（1）圆柱体的体积：V＝＝＝500cm3,（2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，测力计的示数；解：（2）当圆柱体浸入水中的深度为2cm时，圆柱体所受的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×50×10－4m2×2×10－2m＝1N圆柱体所受的重力：G＝mg＝0.45kg×10N/kg＝4.5N故由称重法可得，此时弹簧测力计的示数：F＝G－F浮＝4.5N－1N＝3.5N,（3）当放水至容器对桌面的压强为800Pa时，水对容器底的压强。解：（3）当容器对桌面的压强为800Pa时，其对桌面的压力：F压＝p容S容＝800Pa×150×10－4m2＝12N即F压＝G总＝G容＋G＋G水＝12NG水＝G总－G容－G＝12N－3N－4.5N＝4.5N,水的体积：V水＝＝＝4.5×10－4m3＝450cm3假设此时圆柱体沉底，则水的高度：h水＝＝＝4.5cm＝0.045m此时圆柱体排开水的体积：V排'＝S柱h水＝50cm2×4.5cm＝225cm3＝2.25×10－4m3,圆柱体所受的浮力：F浮'＝ρ水gV排'＝1×103kg/m3×10N/kg×2.25×10－4m3＝2.25N＜G则假设成立，此时水对容器底的压强：p水＝ρ水gh水＝1×103kg/m3×10N/kg×0.045m＝450Pa