如圖*所示,水平桌面上放置底面積為100cm2、質量為500g的圓筒,筒內裝有20cm深的某液體。*簧測力計下...
問題詳情:
如圖*所示,水平桌面上放置底面積為100cm2、質量為500g的圓筒,筒內裝有20cm深的某液體。*簧測力計下懸掛底面積60cm2、高為10cm的圓柱體,從液麵逐漸浸入直至完全浸沒,*簧測力計示數F隨圓柱體浸入液體的深度h的變化關係如圖乙所示。(可以忽略圓筒的厚度,過程中液體沒有從筒中溢位),g取10N/kg,求:
(1)圓柱體完全浸沒時受到液體的浮力是多少?
(2)筒內液體密度是多少?
(3)當圓柱體完全浸沒時,圓筒對桌面的壓強是多少?
【回答】
(1)5.4N;(2)0.9×103kg/m3;(3)2840Pa
【解析】(1)由圖象可知,當h=0時,此時測力計的示數等於圓柱體的重力,所以G=17.4N;當h≥10cm時,測力計的示數不變,說明此時浮力不變,圓柱體完全浸沒,此時F=12N;所以
F浮=G-F=17.4N-12N=5.4N
(2)物體排開液體的體積
V排=V物=60×10×10-6m3=6×10-4m3
液體密度
(3)液體的質量
m液=ρ液V液=0.9×103kg/m3×100×20×10-6m3=1.8kg
將圓柱體、圓筒、液體看做一個整體,則其對桌面的壓力
F′=(m液+m筒)g+G物-F拉=(1.8kg+0.5kg)×10N/kg+17.4N-12N=28.4N
圓筒對桌面的壓強
p==2840Pa
答:(1)圓柱體完全浸沒時受到液體的浮力是5.4N;
(2)筒內液體密度是0.9×103kg/m3;
(3)當圓柱體完全浸沒時,圓筒對桌面的壓強是2840Pa。
知識點:壓強和浮力單元測試
題型:計算題
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