1.如圖*所示,*簧測力計下面掛一實心圓柱體,將圓柱體從盛有水的容 器上方離水面某一高度處緩緩下降(其底面始終...
問題詳情:
1.如圖*所示,*簧測力計下面掛一實心圓柱體,將圓柱體從盛有水的容 器上方離水面某一高度處緩緩下降(其底面始終與水面平行),使其逐漸浸沒入水中某一 深度處.如圖乙是整個過程中*簧測力計的示數F與圓柱體下降高度h變化關係的數據圖像.已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg.求:
(1)圓柱體的重力.
(2)圓柱體浸沒時受到的浮力.
(3)圓柱體的密度.
(4)圓柱體在剛浸沒時下表面受到的水的壓強.
【回答】
(1)由圖像可知,當h=0時,*簧測力計示數為12 N,此時圓柱體處於空氣中,根據二力平衡條件可知,G=F拉=12 N;
(2)圖像中CD段是圓柱體完全浸入水中的情況,此時圓柱體受到的拉力F=4 N,
則圓柱體受到的浮力F浮=G-F=12 N-4 N=8 N.
(3)圓柱體完全浸入水中時根據F浮=ρ水gV排得:
V物=V排===8×10-4 m3,
由公式G=mg可求出物體的質量
m===1.2 kg,新$課$標$第$一$網
則圓柱體密度
ρ物===1.5×103 kg/m3.
(4)由圖像可知,不考慮水面上升,圓柱體在剛浸沒時,物體又下降4 cm,則下表面所處的深度為h=4 cm=0.04 m,
因此剛浸沒時下表面受到的液體壓強p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=400 Pa.
知識點:壓強和浮力單元測試
題型:計算題
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