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由閥門K控制的出水口,均勻物體A是邊長為10cm的正方體,用不可伸長的輕質(zhì)細線懸掛放入水中靜止,此時物體A有15的體積露出水面,細線受到的拉力為12N,容器中水深為18cm。已知細線能承受的最大拉力為15N,打開閥門K,使水緩慢流出,當細線斷裂時立即關閉閥門K,關閉閥門K時水流損失不計,細線斷裂后物體A下落過程中不翻轉(zhuǎn),物體A不吸水。
(1)從細線斷裂到物體A下落到容器底部的過程中,求重力對物體A所做的功。
(2)物體A下落到容器底部穩(wěn)定后,求水對容器底部的壓強。
(3)閱讀后解答:
當細線斷裂后,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(不計水對物體A的阻力),由牛頓第二定律可知:所受的合外力會使物體產(chǎn)生運動的加速度a,并且合外力與加速度之間關系式為: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)
通過閱讀以上材料,求物體A從全部浸沒于水面之下時至恰好沉到圓柱形容器底部的過程中加速度a的大小。
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【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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