电子课本网 第100页

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20
​$1.6×10^3$​
0.7
旋紧
大于
加速
下沉
1
吸气
竖直向上
1
12.5
解:​$(1)$​木块​$A$​的体积​$V_{A}=L_{A}^3=(10\ \mathrm {cm})^3=1000\ \mathrm {cm}^3=1×10^{-3}\ \mathrm {m^3},$​图甲中木块​$A$​漂浮在水面上,由题意可得,​$V_{A排}=(1−\frac 25)V_{A}=\frac 35×1× 10^{-3}\ \mathrm {m^3}=6×10^{-4}\ \mathrm {m^3},$​则​$G_{A}=F_{A浮}=ρ_{水}gV_{A排}=1.0×10^3\ \mathrm {kg/m}^3× 10\ \mathrm {N/kg}×6×10^{-4}\ \mathrm {m^3}=6\ \mathrm {N},$​​$A$​的质量​$m_{A}=\frac {G_{A}}{g}=\frac {6\ \mathrm {N}}{10\ \mathrm {N/kg}}= 0.6\ \mathrm {kg},$​则​$A$​的密度​$ρ_{A}=\frac {m_{A}}{V_{A}}=\frac {0.6\ \mathrm {kg}}{1×10^{-3}\ \mathrm {m^3}}=0.6×10^3\ \mathrm {kg/m}^3$​
​$(2)$​图乙中​$A$​和​$B$​一起悬浮时​$V_{排}=V_{A}+V_{B}=1000\ \mathrm {cm}^3+1000\ \mathrm {cm}^3=2000\ \mathrm {cm}^3=2×10^{-3}\ \mathrm {m^3},$​​$F_{浮}=ρ_{水}gV_{排}=1.0×10^3\ \mathrm {kg/m}^3×10\ \mathrm {N/kg}×2×10^{-3}\ \mathrm {m^3}=20\ \mathrm {N}.$​对​$A、$​​$B$​受力分析,可得,​$G_{A}+G_{B}=F_{浮},$​则​$G_{B}=F_{浮}−G_{A}=20\ \mathrm {N}−6\ \mathrm {N}=14\ \mathrm {N},$​​$B$​的质量​$m_{B}=\frac {G_{B}}{g}=\frac {14\ \mathrm {N}}{10\ \mathrm {N/kg}}=1.4\ \mathrm {kg},$​则​$ B $​的密度​$ρ_{B}=\frac {m_{B}}{V_{B}}=\frac {1.4\ \mathrm {kg}}{1000×10^{-6}\ \mathrm {m^3}}=1.4×10^3\ \mathrm {kg/m}^3$​
​$(3)$​对比甲、乙两图,当​$A、$​​$B$​全部浸入水中时,水上升的高度​$∆h=\frac {∆V}{S}=\frac {\frac 25V_{A}+V_{B}}{S}=\frac {\frac 25×1000\ \mathrm {cm}^3+1000\ \mathrm {cm}^3}{200\ \mathrm {cm}^2}=7\ \mathrm {cm}.$​图乙中水对容器底部的压强比图甲增大了​$∆p=ρ_{水}g∆h=1.0×10^3\ \mathrm {kg/m}^3×10\ \mathrm {N/kg}×7×10^{-2}\ \mathrm {m}=700\ \mathrm {Pa}$​