如图*所示,水平地面上有一底面积为50cm2的圆柱形容器,容器中水深10cm,现将一物块悬挂在弾簧测力计下端,...
问题详情:
如图*所示,水平地面上有一底面积为50cm2的圆柱形容器,容器中水深10cm,现将一物块悬挂在弾簧测力计下端,当物块浸没在水中时(物块不接触容器底面和侧面),容器内水深由10cm上升到12cm,此时*簧测力计的示数如图乙所示。(已知ρ水=1.0103kg/m3)求:
(1)物块未放入水中时,水对容器底的压强;
(2)物块浸没在水中时受到的浮力;
(3)物块的密度。
【回答】
(1)1000Pa;(2)1N;(3) 3.4×103kg/m3
【解析】(1)物块未放入水中时,水深
h1=10cm=0.1m
水对容器底的压强
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
水对容器底的压强为1000Pa。
(2)物体浸没在水中时,水面上升的高度为
h=h2-h1=12cm-10cm=2cm=2×10-2m
物体排开液体的体积为
V排=V=Sh=50×10-4m2×2×10-2m=1×10-4m3
浸没时,物体受到的浮力为
F浮=ρ水gV排= 1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N
物体受到的浮力为1N。
(3)由乙图*簧测力计的示数可知
F拉=2.4N
*簧测力计在水中拉时F拉=G-F浮,则物体的重力
G=F拉+F浮=2.4N+1N=3.4N
物体的密度为
ρ=====3.4×103kg/m3
物体的密度为3.4×103kg/m3。
答:(1)物块未放入水中时,水对容器底的压强为1000Pa;
(2)物块浸没在水中时受到的浮力为1N;
(3)物块的密度为3.4×103kg/m3。
知识点:压强和浮力单元测试
题型:计算题
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