浮力计算的物理题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/13 03:00:42
在筒内有适量的水,水对筒底的压强为P,将质量为50G的木块浸没在水中,用细绳栓在筒底,此时水对筒底的压强为1.5P.线对木块拉力是筒底所受到水的压力1/4.
求:1)木块密度.2)剪断细线,将木块静止后,筒底受到的压力.(G=10N\kg)

麻烦写出详细过程,谢谢

如果是圆柱体的直筒,我会做。如果不是,你就忽略掉好了。

第一问

先分析压强
P=ρ水gh
1.5P=ρ水gh′
两式相除可以得到h和h′的比例式h:h′=2:3,设h=2k h′=3k

由题意知,深度的变化是由于木块浸没于水中增加的体积造成的,(再声明一下,我这里把筒当作直筒),设筒的底面积为s
则由于V木=V增
所以V木块=(h′-h)s=ks

准备完毕,进入主要问题
对木块进行受力分析可知,它受到三个力,分为向上向下两类,而木块静止,所以受平衡力,即:
F向上=F向下
F浮=G木块+F拉
ρ水gV木块=m木块g+1/4*1.5Ps
ρ水gV木块=V木块ρ木块g+1/4ρ水gh′s(g可消掉)
用其它量表示我们要求的ρ木块,为
ρ木块=(ρ水V木块-1/4ρ水h′s)/V木块
ρ木块=ρ水-0.25ρ水h′s/V木块
由最初的分析可知,h′s=3ks,V木块=ks
所以
ρ木块=ρ水-0.25ρ水*3

ρ木块=0.25ρ水=250kg/m3

第二问

由上可得V木块(自己求,我这儿就不写了)

F浮=G木块+F拉
可计算出F拉=1.5N
因为
F拉=1/4*1.5Ps
所以
s=4/P

因为在第二问中的情况下,F浮′=G木
又因为筒为直筒
所以,筒底所受的压力即为不放木块时水的重力与木块漂浮时对水的压力(即木块所受浮力的反作用力)之和
F压=Ps+G木=4.5

都是自己写的呢!鼓励一下吧。