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九年级物理选择题一般
题目
如图所示,边长为0.1m0.1m的实心正方体木块,密度为0.6×103kg/m30.6\times 10^{3}kg/m^{3},在绳子拉力作用下浸没在某种液体中.绳子拉力为5N5N,容器底面积为200cm2200cm^{2},下列说法正确的是( )
A.
浸没时木块所受浮力为10N10N
B.
剪断细线,木块静止时,露出液面体积为400cm3400cm^{3}
C.
剪断细线,木块静止时,木块下表面受到液体的压力为8N8N
D.
剪断细线,木块静止时,液体对容器底部压强变化量约为250Pa250Pa
知识点:探究液体压强的特点实验、阿基米德原理、浮力大小的计算章节:未标注

答案与解析

答案

D

解析


AA、木块的体积为:V=(0.1m)3=1×103m3V_{木}=\left(0.1m\right)^{3}=1\times 10^{-3}m^{3}
木块的重力为:G=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×1×103m3×10N/kg=6NG_{木}=m_{木}g=\rho _{木}V_{木}g=0.6\times 10^{3}kg/m^{3}\times 1\times 10^{-3}m^{3}\times 10N/kg=6N
木块在重力、拉力和浮力的作用下静止,由力平衡条件可知,木块受到的浮力:
F=G+F=6N+5N=11NF_{浮}=G_{木}+F_{拉}=6N+5N=11N,因此浸没时木块受浮力为11N11N,故AA错误;
BB、浸没时:V=V=1×103m3V_{排}=V_{物}=1\times 10^{-3}m^{3}
液体密度:ρ=FgV=11N10N/kg×1×103m3=1.1×103kg/m3\rho _{液}=\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}=\frac{11N}{10N/kg×1×1{0}^{-3}m^{3}}=1.1\times 10^{3}kg/m^{3}
由于F>GF_{浮} \gt G_{木},所以剪断细线,木块会上浮直至漂浮,根据物体的浮沉条件可知,当木块漂浮时受到的浮力为:F\’=G=6NF_{浮}\’=G_{木}=6N
此时木块排开液体的体积为:
V\’=Fρg=6N1.1×103kg/m3×10N/kg5.4545×104m3V_{排}\’=\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{液}g}=\frac{6N}{1.1×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}\approx 5.4545\times 10^{-4}m^{3}
则露出的体积为:V=VV\’=1×103m35.4545×104m3=4.5455×104m3=454.55cm3V_{露}=V_{木}-V_{排}\’=1\times 10^{-3}m^{3}-5.4545\times 10^{-4}m^{3}=4.5455\times 10^{-4}m^{3}=454.55cm^{3},故BB错误;
CC、剪断细线,木块静止时为漂浮状态,根据浮力产生原因可得,木块下表面受到液体的压力
F=F=G=6NF_{压}=F_{浮}=G_{木}=6N,故CC错误;
DD、剪断细绳前后,容器中液面降低的高度为:Δh=VS=454.55cm3200cm2=2.27275cm=0.0227275m\Delta h=\frac{{V}_{露}}{{S}_{容}}=\frac{454.55cm^{3}}{200cm^{2}}=2.27275cm=0.0227275m
液体对容器底的压强变化量为:Δp=ρgh=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.0227275m=250.0025Pa250Pa\Delta p=\rho _{液}gh=1.1\times 10^{3}kg/m^{3}\times 10N/kg\times 0.0227275m=250.0025Pa\approx 250Pa,故DD正确。
故选:DD

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