如图*所示,将底面积为100cm2高为10cm的柱形容器,M置于电子称上,逐渐倒人某液体至3cm深,再将系有细...
问题详情:
如图*所示,将底面积为100cm2高为10cm的柱形容器,M置于电子称上,逐渐倒人某液体至3cm深,再将系有细绳的圆柱体缓慢向下浸入液体中,液体未溢出,圆往体不吸收液体,整个过程电子秤示数m随液体的深度变化关系图像如图乙所示。若圆柱体A的质量为216g,密度为0.9g/cm3底面积为40cm2 ,求:
(1)容器的重力;
(2)液体的密度;
(3)在圆柱体浸人液体的过程中,当电子称示数不再变化时液体对容浸人液体前增加了多少?
【回答】
(1)1N(2)1.0×103kg/m3(3)200Pa
【解析】
(1)由图乙知道,容器M的质量是:m=100g=0.1kg,故容器的重力是:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
(2)由图乙知道,当液体深度h=3cm时,电子秤示数为400g,即容器和液体的总质量为400g,此时液体质量是:m液=m总-m液=400g-100g=300g,液体体积是:V液 =Sh=100cm2 ×3cm=300cm3;所以,液体密度是: =1g/cm3 =1×103 kg/m3;
(3)当A下降到容器底时,液面高度是: =5cm;相比A浸入前,液面上升的高度是:△h=h′-h=5cm-3cm=2cm;此时:V排=SA h′=40cm2 ×5cm=200cm3 =2×10-4 m3 ;A受到的浮力是:F浮 =ρ液 gV排 =1×103 kg/m3 ×10N/kg×2×10-4 m3 =2N,GA =mA g=0.216kg×10N/kg=2.16N,因为,F浮<GA,所以A最终会沉入容器底部。故液体对容器底相比A浸入液体前增加的压强:△p=ρ液 gh=1×103 kg/m3×10N/kg×0.02m=200pa。
知识点:阿基米德原理
题型:计算题
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