践行者初中物理力学典题详解第615题
解析:1由题意可知:
①S上=16cm²=16×10⁻⁴m²，
②S底=100cm²=100×10⁻⁴m²，
③m金=32g=0.032kg，
④L金=2cm=0.02m，
⑤将正方体合金放入水中时，水无溢出；
则:(1)G金=m金g
=0.032kg×10N/kg
=0.32N，
S金=L金²
=(0.02m)²
=4×10⁻⁴m²
V金=L金³
=(0.02m)³
=8×10⁻⁶m³；
(2)由题图可知:合金块沉浮在容器底部，
则:V排=V金=8×10⁻⁶m³，
F浮=ρ水gV排
=1.0×10³kg/m³×10N/kg×8×10⁻⁶m³
=0.08N；
(3)对合金块竖直方向进行受力分析，
可知它共受到以下三个力:
①方向竖直向下，合金的重力G金，
②方向竖直向上，合金受到的浮力F浮，
③方向竖直向上，合金受到容器底部对它的支持力F支，
由力的平衡条件可知:
F支=G金-F浮
=0.32N-0.08N=0.24N，
又由力的相互作用可知:
合金对容器底部的压力F压=F支=0.24N，
则合金对容器底部的压强
p=F压/S底
=0.24N/4×10⁻⁴m²
=600Pa；
(4)合金放入容器中后，
容器中水面变化量Δh=V排/S上
=8×10⁻⁶m³/16×10⁻⁴m²
=0.005m，
则:水对容器底部压强的变化量
Δp=ρ水gΔh
=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.005m
=50Pa，
水对容器底部压力的变化量
ΔF=ΔpS底
=50Pa×100×10⁻⁴m²
=0.5N。
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