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提問 

如圖所示,一個物體重G物=10N,用彈簧測力計懸掛著,完全浸沒在圓柱形容


時間: 2015-10-28 分類: 作業(yè)習題  【來自ip: 11.175.112.11 的 熱心網(wǎng)友 咨詢】 手機版
 問題補充 解答題 如圖所示,一個物體重G物=10N,用彈簧測力計懸掛著,完全浸沒在圓柱形容器的水中.圓柱形容器厚度不計,自重G容=4N,放在水平桌面上,底面積S=100cm2,將物塊浸沒水中后,容器內(nèi)水面由h=16cm上升到h′=20cm,g=10N/kg,求:
(1)物塊未放入水中時,容器底受到的水的壓強;
(2)物塊的密度;
(3)物塊受到的浮力;
(4)物塊浸沒水中后,容器對桌面的壓強.

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1樓
解:
(1)物塊未放入水中時,容器底受到的水的壓強為
P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa
(2)物體浸沒在水中,水面上升的高度為
△h=h′-h=0.2m-0.16m=0.04m
物體排開水的體積為
V排=S△h=1×10-2m2×0.04m=4×10-4m3
即物體的體積為V=4×10-4m3
物體的密度為
ρ=數(shù)學公式=數(shù)學公式=數(shù)學公式=2.5×103kg/m3
(3)物體所受浮力為
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N
(4)容器中的水重
G水=m水g=ρ水Vg=ρ水Shg=1.0×103kg/m3×1×10-2m2×0.16m×10N/kg=16N
物體排開的水重
G排=F浮=4N
容器對桌面的壓力為
F=G容+G水+G排=4N+16N+4N=24N
所以容器對桌面的壓強為
P=數(shù)學公式=數(shù)學公式=2.4×103Pa
答:
(1)物塊未放入水中時,容器底受到的水的壓強為1.6×103Pa
(2)物塊的密度為2.5×103kg/m3
(3)物塊受到的浮力為4N
(4)物塊浸沒水中后,容器對桌面的壓強為2.4×103Pa解析分析:(1)物塊未放入水中時,由于水的深度已知,所以容器底受到的水的壓強可由P=ρgh直接得出;(2)容器底面積已知,物體完全浸沒時,水面上升的高度已知,可以得到物體排開水的體積,也就是物體的體積;物重已知,可得質(zhì)量,利用ρ=數(shù)學公式就能計算物體的密度;(3)物體排開水的體積在上面已經(jīng)求出,利用公式F浮=ρ液gV排,就可以算出物體受的浮力;(4)容器對水平面的壓強用公式P=數(shù)學公式計算,接觸面積已知,壓力由三部分組成:容器重、原來容器中的水重、放入物體后排開的水重.點評:本題前三小題難度都不大,考查的都是基本公式的直接應用.第四小題相對難度較大,關(guān)鍵在確定液體對容器的壓力.
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