问题
计算题
如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有长方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变。(不计弹簧受到的浮力,g取10N/kg。)
(1)求此时容器底部受到的水的压强。
(2)求木块A的密度。
(3)向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没水中,立即停止加水,此时弹簧对木块A的作用力为
Fl,在原图上画出此时水面的大致位置。
(4)打开阀门B缓慢放水,直至木块A刚好完全离开水面时,立即关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求Fl、F2之比。
答案
(1)P水=水gh=103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
(2)G=F浮=水gV'=
水g×3/5kg/m3
木=3/5
水=0.6×103kg/m3
(3)F1=F浮-G=水gV-
木gV
“图略”
(4)F2=G=水gV