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電子課本網(wǎng) 第39頁

第39頁

信息發(fā)布者:
解:?$(1)$?圓柱形鐵塊對水平草地的壓力:?$F=G=mg=9\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}=90\ \mathrm {N},$?
圓柱形鐵塊對水平草地的壓強(qiáng):
?$p=\frac {F}{S}=\frac {90\ \mathrm {N}}{10×10^{-4}\ \mathrm {m^2}}=9×10^4\ \mathrm {Pa};$?
野馬飲水時(shí)站立在水平草地留下的蹄印深度與圓柱形鐵塊豎放在該處蹄印旁得到
深度相同的印子,故野馬飲水時(shí)對草地的壓強(qiáng)等于圓柱形鐵塊對水平草地的壓強(qiáng),
為?$9×10^4\ \mathrm {Pa};$?
?$(2)$?野馬站立時(shí)對水平草地的壓力:?$F'=G'=m'g=360\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}=3600\ \mathrm {N};$?
根據(jù)?$p=\frac {F}{S}$?得:?$S'=\frac {F'}{p}=\frac {3600\ \mathrm {N}}{9×10^4\ \mathrm {Pa}}=0.04\ \mathrm {m^2},$?
則一個(gè)蹄印的面積:?$S″=\frac {1}{4}S'=\frac {1}{4}×0.04\ \mathrm {m^2}=0.01\ \mathrm {m^2}.$?
解:?$(1)$?物塊剛好完全浸沒在水中,
則?$V_{排}=V_{物}=(0.1\ \mathrm {m})^3=1×10^{-3}\ \mathrm {m^3},$?
物體所受的浮力:
?$F_{浮}=ρ_{水}\ \mathrm {gV}_{排}=1.0×10^3\ \mathrm {kg/m}^3×10\ \mathrm {N/kg}×1×10^{-3}\ \mathrm {m^3}=10\ \mathrm {N};$?
?$(2)$?由圖甲可知,當(dāng)物體上表面上液面齊平時(shí),
物體上表面距容器底的距離為?$h=24\ \mathrm {cm},$?彈簧伸長的長度:
?$?L=24\ \mathrm {cm}-10\ \mathrm {cm}-10\ \mathrm {cm}=4\ \mathrm {cm}$?
由圖乙可知,此時(shí)彈簧對物體的拉力為?$F_{拉}=4\ \mathrm {N},$?
木塊的重力:?$G_{物}=F_{浮}-F_{拉}=10\ \mathrm {N}-4\ \mathrm {N}=6\ \mathrm {N},$?
物體的密度:?$ρ_{物}=\frac {m_物}{V_物}=\frac {G_物}{V_物g}=\frac {6\ \mathrm {N}}{(0.1\ \mathrm {m})^3×10\ \mathrm {N/kg}}=0.6×10^3\ \mathrm {kg/m}^3;$?
?$(3)$?當(dāng)彈簧處于沒有發(fā)生形變的自然狀態(tài)時(shí),?$L_{彈簧}=10\ \mathrm {cm},$?
此時(shí)物體受的浮力:?$F_{浮}'=G_{物}=6\ \mathrm {N},$?
?$V_{排}'=\frac {F_浮}{ρ_水g}=\frac {6\ \mathrm {N}}{1.0×10^3\ \mathrm {kg/m}^3×10\ \mathrm {N/kg}}=6×10^{-4}\ \mathrm {m^3},$?
可得:?$h_{浸}=\frac {V_排'}{S}=\frac {6×10^4\ \mathrm {m^3}}{0.1×0.1\ \mathrm {m^2}}=0.06\ \mathrm {m};$?
此時(shí)水的深度:?$h'=L_{彈簧}+h_{浸}=10\ \mathrm {cm}+0.06\ \mathrm {m}=0.16\ \mathrm {m};$?
放水前后水深的變化量?$?h=0.24\ \mathrm {m}-0.16\ \mathrm {m}=0.08\ \mathrm {m}.$
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