如图所示,在上端开口的圆柱形容器中盛有适量水,水中放置一圆柱体,圆柱体高 H = 0 . 6 m ,密度 ρ 柱 = 3 . 0 × 10 3 kg / m 3 ,其上表面距水面 L = 1 m ,容器与圆柱体的横截面积分别为 S 面 = 3 × 10 − 2 m 2 ,和 S 柱 = 1 × 10 − 2 m 2 ,现将绳以 v = 0 . 1 m / s 的速度竖直向上匀速提升圆柱体,直至离开水面,已知水的密度 ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 , g 取 10 N / kg ,水的阻力忽略不计。
(1)在圆柱体从开始运动到上表面刚露出水面过程中,求绳拉力对圆柱体做的功;
(2)在圆柱体上表面刚露出水面到其底面离开水面过程中,求绳的拉力随时间变化关系式;
(3)在给出的坐标纸上画出(2)中绳的拉力的功率 P 随时间变化的图象。
(·来宾)如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg).求: (1)物块A受到的浮力; (2)物块A的密度; (3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p(整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示).
(·衡阳)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.4N,当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时,弹簧测力计的示数是6.6N,求: (1)金属零件所受浮力为多少? (2)金属零件的体积为多少? (3)金属零件的密度为多少?
(·茂名) 小明用质量忽略不计的杆秤测量物体M的质量,如图所示。当秤砣位于位置B时,杆秤在水平位置平衡。将物体浸没在纯水中,秤砣移至位置C时,杆秤在水平位置重新平衡。已知秤砣的质量为2kg, OB=5OA, OC=3OA,g=10N/kg,求: (1)物体M的质量; (2)物体浸没水中时受到的浮力; (3)物体的密度。
(·安顺)如图所示,放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N,底面积0.01m2,内装40N的水,水深0.15m.现将重为17.8N的实心铜块系在弹簧测力计挂钩上,并把它完全浸没于容器内的水中(水未溢出,铜块未接触容器底部ρ铜=8.9×103kg/m3).求: (1)铜块未放入水中时,容器底部受到水的压力是多少? (2)铜块完全浸没于水中后,弹簧测力计的示数是多少? (3)铜块完全浸没于水中后,容器对水平地面的压强是多少?
(2014·赤峰)如图所示,一艘排水量100吨的货船,船上装有质量为8吨的货物A,货物A的底面积为5m2(货物A地面与船完全接触).求: (1)该船满载时受到的浮力; (2)货物A对船的压强; (3)将货物A从船上卸下后,船排开水的体积减少多少?(ρ水=1.0×103kg/m3 g=10N/kg)