如圖所示,水平桌面上放置一圓柱形容器,其內(nèi)底面積為200cm2,容器側(cè)面稱近底部的位置有一個(gè)由閥門K控制的出水口,均勻物體A是邊長(zhǎng)為10cm的正方體,用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線懸掛放入水中靜止,此時(shí)物體A有15的體積露出水面,細(xì)線受到的拉力為12N,容器中水深為18cm。已知細(xì)線能承受的最大拉力為15N,打開閥門K,使水緩慢流出,當(dāng)細(xì)線斷裂時(shí)立即關(guān)閉閥門K,關(guān)閉閥門K時(shí)水流損失不計(jì),細(xì)線斷裂后物體A下落過(guò)程中不翻轉(zhuǎn),物體A不吸水。
(1)從細(xì)線斷裂到物體A下落到容器底部的過(guò)程中,求重力對(duì)物體A所做的功。
(2)物體A下落到容器底部穩(wěn)定后,求水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。
(3)閱讀后解答:
當(dāng)細(xì)線斷裂后,物體A所受重力與浮力將不平衡,物體A所受重力與浮力之差稱為物體A所受的合外力F(不計(jì)水對(duì)物體A的阻力),由牛頓第二定律可知:所受的合外力會(huì)使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的加速度a,并且合外力與加速度之間關(guān)系式為:F=ma(式中的F單位為N,a的單位為m/s2,m為物體的質(zhì)量,其單位為kg)
通過(guò)閱讀以上材料,求物體A從全部浸沒(méi)于水面之下時(shí)至恰好沉到圓柱形容器底部的過(guò)程中加速度a的大小。
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【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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