如图所示,一边长为5cm的正方体形状的物体悬挂在*簧测力计下,静止时*簧测力计的示数为3N;现将物体浸没到如图...
问题详情:
如图所示,一边长为5cm的正方体形状的物体悬挂在*簧测力计下,静止时*簧测力计的示数为3N;现将物体浸没到如图所示底面积为50cm2的圆柱形容器内的液体中,此时*簧测力计的示数为1N.问:
(1)物体受到的浮力是多少?
(2)物体浸没前后液体对容器底部的压强变化了多少?
【回答】
(1)物体受到的浮力是2N;
(2)物体浸没前后液体对容器底部的压强变化了400Pa。
【分析】(1)浸没在液体中的物体,对物体进行受力分析,物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的拉力,这三个力是平衡力,根据平衡力条件列出等式求出浮力大小;
(2)知道正方体物体的边长,求出物体的体积,知道浮力,根据阿基米德原理求出液体的密度,知道物体的体积和容器的底面积,求出物体浸没后液体深度变化量,根据液体压强公式求出压强变化量。
【解答】(1)物体的重力为:G=3N,
物体浸没在液体中,受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮、竖直向上的拉力F,这三个力是平衡力,
所以物体受到的浮力为:F浮=G﹣F=3N﹣1N=2N。
(2)物体的体积为:V=a3=(5cm)3=125cm3=1.25×10﹣4m3,
物体浸没在液体中,物体排开液体的体积为:V排=V=1.25×10﹣4m3,
根据阿基米德原理得,液体的密度为:
ρ===1.6×103kg/m3,
物体浸没在液体中,液体深度变化为为:
△h===2.5cm=0.025m,
物体浸没前后液体对容器底部的压强量为:
△p=ρg△h=1.6×103kg/m3×10N/kg×0.025m=400Pa。
【点评】对于压强变化量的问题,首先求出物体浸没在液体中,液体深度的变化量,然后根据△p=ρg△h计算压强变化量。
知识点:压强和浮力单元测试
题型:计算题
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