全国100所名校单元测试示范卷物理高二(22DY.物理(二)-JKB_选修3-1-QG)

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边长为20cm的立方体,水平浸入足够多的水中,如果上表面与水面间的距离为5cm,物体所受的浮力(g取10N/kg )( )

A.80N
B.60N
C.100N
D.80N或60N

①由题知,物体浸没在水中,
V_排=V_物=20cm×20cm×20cm=8000cm³=0.008m³,
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×10N/kg×0.008m³=80N.
②物体漂浮在水中,上表面与水面间的距离为5cm,则V_排=20cm×20cm×(20-5)cm=0.006m³.
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×10N/kg×0.006m³=60N.
故选D.

(2)设当小球A运动到图中虚线位置时,小球A下降的高度为H,由数学知识可知$$H=R60^=32R$$(1分)由于轻绳不可伸长,两小球沿绳方向的速度相等,即A、B两小球速度大小满足$$vA60^=vB$$(1分)对整体运动过程,根据机械能守恒定律得