将圆柱体B竖立在圆柱形容器A的水平底面上,圆柱体B对容器A的底面的压强为p0.向容器A内缓慢注水,记录注入水的...
问题详情:
将圆柱体B竖立在圆柱形容器A的水平底面上,圆柱体B对容器A的底面的压强为p0.向容器A内缓慢注水,记录注入水的质量m和所对应的水对容器A底面的压强p,记录的数据如下表所示.已知圆柱体B的体积为2800cm3,则p0等于 Pa.(g取10N/kg)
m/g | 1000 | 2000 | 3000 | 4300 | 5900 | 7500 |
p/Pa | 400 | 800 | 1200 | 1600 | 2000 | 2400 |
【回答】
解:∵p=ρgh,∴h=,
则分别计算出加水时水的深度:
h1===0.04m=4cm;
同理得:h2=8cm;
h3=12cm;
h4=16cm;
h5=20cm;
h6=24cm;
对表格中数据进行处理及各状态分析如下:
m/g | 1000 | 2000 | 3000 | 4300 | 5900 | 7500 |
p/Pa | 400 | 800 | 1200 | 1600 | 2000 | 2400 |
h/cm | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 |
△h/cm | 4 | |||||
△m/g | 1000 | 1600 | ||||
加水情况图示 | ① | ② | ③ | 或 ④ | ⑤ | 或⑥ |
①~③,m与h成正比,③~④,m与h不成正比,说明物体可能已经漂浮或已经全部浸没,④~⑥△m与△h成正比.
图④~⑤中,增加水的质量:△m④~⑤=ρSA△h④~⑤,
∴容器的底面积:SA===400cm2,
图①中,水的质量:m1=ρV1=ρ(SA﹣SB)h1,
∴圆柱体的底面积:SB=SA﹣=400cm2﹣=150cm2,
∵圆柱体的高度:hB==≈18.7cm>h4=16cm,
∴从③到④的过程中,圆柱体已经漂浮,并不是完全浸没在水中,
由图④可知,m4=ρ(SAh4﹣V排),
∴圆柱体排开水的体积:
V排=SAh4﹣=400cm2×16cm﹣=2100cm3=2.1×10﹣3m3,
圆柱体B的重力:GB=F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×2.1×10﹣3m3=21N,
圆柱体在圆柱形容器A的水平底面上时,对容器底的压力:
FB=GB=21N,
圆柱体B对容器A底面的压强:
p0===1400Pa.
故*为:1400.
知识点:压强
题型:填空题
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