Question

【題目】如圖甲所示是小張?zhí)骄扛×Ξa(chǎn)生原因的實(shí)驗(yàn)裝置。它是由容器A和B構(gòu)成的連通器，A的底面積為250cm2，B的底面積為200cm2，B容器底的中間部分有一個(gè)面積為64cm2的方形孔。現(xiàn)將邊長(zhǎng)為10cm的正方體木塊放在B容器中，且木塊與容器底的方形孔密合覆蓋，然后向B容器緩慢注入13cm深的水（如圖乙所示），發(fā)現(xiàn)木塊沒(méi)有上浮，靜止在B容器底部。求：

（1）圖乙中木塊上表面受到水的壓強(qiáng)；

（2）為使木塊上浮，小張向A容器內(nèi)注水，當(dāng)水位到達(dá)22.5cm（如圖丙所示），木塊對(duì)B容器底部壓力剛好為零。求木塊的密度；

（3）當(dāng)木塊上浮至靜止時(shí)，水對(duì)容器A 底部的壓強(qiáng)。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

(1)木塊上表面所處的深度為：

受到水對(duì)它產(chǎn)生的向下的壓強(qiáng)為：

(2)由圖丙可知：孔在A容器中的深度：

由得A容器中的水對(duì)木塊向上的壓力：

木塊受到的B容器中水產(chǎn)生的向下的壓力為：

由于木塊對(duì)B容器底部壓力剛好為零，則：，所以：

木塊體積：

根據(jù)和可知：

(3)當(dāng)木塊上浮至靜止時(shí)，由于木塊處于漂浮狀態(tài)，則：

根據(jù)得：

容器中的水體積為：

A容器中水的深度為：

答：(1)圖乙中木塊上表面受到水的壓強(qiáng)為；

(2)木塊的密度為；

(3)當(dāng)木塊上浮至靜止時(shí)，水對(duì)容器A底部的壓強(qiáng)。