一道关于合理的物理题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/09/24 00:38:23
一质量为5kg，底面积为0.02m2，高为0.25m的长方体塑料块,用能承受最大拉力为20N的细线系住，细线的质量和体积均忽略不计。现将塑料块轻轻放入底面积为0.1m2且装有足够深水的柱形容器中放手后（g=10N/kg）
（1）分析塑料块在水中的浮沉状态
（2）若蒋塑料块竖直向上匀速拉起，当细线刚好被拉断时，当塑料块静止在水中时比较，水对容器底部的压强减小了多少？（说明道理或分析过程）

1 悬浮水中 G＝50 F浮＝V×密度×g＝0.02×0.25*1000*10=50
G=F浮 所以悬浮

2 200pa
刚好被拉断时，绳子承受拉力也刚好达到极限20N。因为是匀速直线运动，所以塑料合理为0。它同时受到了重力50N 浮力50N 绳子拉力20N 水的阻力20N。当绳子刚好断掉时，拉力消失了。但由于是那一时刻的状态，根据惯性定律，在那一时刻，塑料已然是向上运动，因此阻力不变。这时塑料在垂直方向上的受理就变化了——向上的只有50N的浮力，向下的合计有70N的力。这样塑料就不是受力平衡了，而是多出了向下20N的力。这20N作用在杯底形成了额外的压强。压强是20/0.1=200pa。

1.悬浮
V=Sh=0.02×0.25=0.005(m3)
p=m/V=5/0.005=1000(kg/m3)
p塑料=p水
所以悬浮
2.悬浮时塑料加在容器底面的压力为
G=mg=5kg ×10N/kg=50N
F=G
所以压强为
P=F/S=50/0.1=500(Pa)
当线刚好断时,线承受的力为20N,由于惯性,塑料会有瞬间的静止,这时对底部的压强为50N-20N=30N,所以此时的压强为P=30/0.1=300(Pa)
所以此时比开始时对容器底部的压强减小了100P