1.如图*所示,*簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容 器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终...
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1.如图*所示,*簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容 器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一 深度处.如图乙是整个过程中*簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像.已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg.求:
(1)圆柱体的重力.
(2)圆柱体浸没时受到的浮力.
(3)圆柱体的密度.
(4)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强.
【回答】
(1)由图像可知,当h=0时,*簧测力计示数为12 N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F拉=12 N;
(2)图像中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=4 N,
则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=12 N-4 N=8 N.
(3)圆柱体完全浸入水中时根据F浮=ρ水gV排得:
V物=V排===8×10-4 m3,
由公式G=mg可求出物体的质量
m===1.2 kg,新$课$标$第$一$网
则圆柱体密度
ρ物===1.5×103 kg/m3.
(4)由图像可知,不考虑水面上升,圆柱体在刚浸没时,物体又下降4 cm,则下表面所处的深度为h=4 cm=0.04 m,
因此刚浸没时下表面受到的液体压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=400 Pa.
知识点:压强和浮力单元测试
题型:计算题
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