木球的密度为0.4×10^3kg⼀m^3,木球下面用细线系一和金块,木球体积是合金的2倍,放入水中恰好悬浮。

2025-05-13 00:58:25
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回答1:

木球的密度d1,金属密度d2,金属的体积V,
1.恰好悬浮,所以混合密度等于水的密度,即
d=(d1*2V+d2*V)/(V+2V)=(2*0.4*10^3*V+d2*V)/3V=(0.8*10^3+d2)/3=1.0*10^3
可得,d2=2.2*10^3kg/m^3

2.想知道容器底部受到的水的压强,就要知道水面的高度;由于加入了木球和金属,就要知道绳子剪段后两物体分别浸泡在水中的体积,求法如下:
金属: 绳子被剪断前金属受到三个作用力,拉力,浮力和重力并保持平衡,即
拉力+浮力=重力,得
3+水的密度×gV = 金属的密度×gV,取g=10,水的密度=1.0×10^3kg/m3, 金属密度=2.2×10^3kg/m3
可得 V=0.00025m^3=250cm^3,金属球全部浸浴在水中;

木球:有上可知,木球的体积2V=500cm^3,木球的密度比水小,漂浮在水中,所以
木球的密度×g×2V=水的密度×g×木球浸泡在水中的体积,带入数值可得,
木球浸泡在水中的体积=200cm^2;

所以一共为250+200=450cm^3,
所以水位上升了h1=450/100=4.5
所以最后的水位为h=h1+h2=4.5+50=54.5cm,
可得 P=水的密度×gh=1.0×10^3×10×0.0545=54.5Pa
以上,希望对你有帮助,忙中可能有错,见谅。

回答2:

解:(1)设合金球的密度为ρ金,体积为V金
则有:
ρ金*V金*g+ρ木*V木*g=ρ水g(V木+V金)
代入数据得
ρ金=2.2X10³kg/m³
(2)间断细线后,合金块下沉,木块上浮。则合金块受到的浮力不变,木块受到的浮力减小。
在没间断细线时,对木块受力分析有:
G木+F拉=F浮,
即:ρ木*V木*g+F拉=ρ水*V木*g ①
间断细线后有:
G木=F浮`
即:ρ木*V木*g=ρ水*V木`*g ②
由①②联解的
V木-V木`=0.0003m³=300cm³
由阿基米德原理可知,容积内水下降的体积等于(V木-V木`)
则液面下降的高度为:
h=(V木-V木`)/s=3cm
则此时的水深为:
H`=H-h=47cm=0.47m
所以水对容器底部的压强为:
P=ρ水*gH`=4.7x10³Pa

回答3:

1、 ∵整体悬浮 F浮=G木+G合
ρ水g(v木+v合)=ρ木gv木+ρ合gv合 且v木=2v合
∴化简上式:3ρ水=2ρ木+ρ合
∴ρ合=3ρ水-2ρ木=3×1g/cm³-2×0.4g/cm³=2.2g/cm³

2、原来压强:P=ρgh=10³㎏/m³×10N/㎏×0.5m=5000Pa
100cm²=0.01m²
减少的压强:P=F/s=3N/0.01m²=300Pa
现在容器底部受到水的压强.:5000Pa-300Pa=4700Pa

回答4:

1、将木球与合金球作为整体,整体受的总浮力等于整体的总重力。
ρ水*g*(V木+V金)=ρ木*g*V木+ρ金*g*V金
因 V木=2*V金
所以 3*ρ水=2*ρ木+ρ金
3*1*10^3=2*0.4*10^3+ρ金
得 ρ金=2.2*10^3 千克 / 立方米

2、开始状态,整体悬浮,细线拉力是3牛,这时对木球有 F浮1=G木+F拉=G木+3牛。
当剪断细线后并待两物块都静止时,木球是漂浮,这时它的浮力 F浮2=G木 ,它减少的这部分水的浮力就使水面降低h,F浮1-F浮2=F拉=ρ水*g*V 
3=1*10^3*10*V
得水面降低的部分水的体积是 V=3*10^(-4) 立方米
V=S*h
3*10^(-4)=100*10^(-4)*h
h=0.03米
所以后来情况,容器中水的深度是 H=0.5-0.03=0.47米
所求受到水的压强是 P=ρ水*g*H=1*10^3*10*0.47=4700 Pa