题目
如图所示,重为20N的容器放在水平桌面上.容器的底面积S=2×10-2m2,高h=O.4m.当容器装满水时,容器对水平桌面的压强为4×103Pa,(ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)如图所示,水对容器底的压强多大?
(2)用一个弹簧测力计吊着一重为4N的物体,当物体全部浸没在该容器的水中时,弹簧测力计的示数为2.4N.该物体排开水的质量是多大?该物体的密度多大?
(3)容器中水受到的重力多大?
(1)如图所示,水对容器底的压强多大?
(2)用一个弹簧测力计吊着一重为4N的物体,当物体全部浸没在该容器的水中时,弹簧测力计的示数为2.4N.该物体排开水的质量是多大?该物体的密度多大?
(3)容器中水受到的重力多大?
提问时间:2021-12-28
答案
(1)水对容器底的GH压强:
P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.4m=3.92×103Pa;
(2)①物体浸没在水中时,受竖直向下的重力G,竖直向上的浮力F浮,
竖直向上的拉力F作用,处于平衡状态,由平衡条件可得:G=F浮+F,
物体受到的浮力F浮=G-F=4N-2.4N=1.6N;
②由阿基米德原理可知,物体排开水的重力G水=F浮=1.6N,
∵G=mg,
∴物体排开水的质量m水=
=
≈0.163kg;
③∵F浮=ρ水gV排,
∴物体的体积V=V排=
,
∵G=mg,
∴物体的质量m=
,
物体的密度:
ρ=
=
=
=
=2.5××103kg/m3;
(3)∵P=
,
∴容器与水对桌面的压力
F=PS=4×103Pa×2×10-2m2=80N,
容器与水的重力G总=F=80N,
水的重力G水=G总-G容器=80N-20N=60N;
答:(1)如图所示,水对容器底的压强是3.92×103Pa.
(2)该物体排开水的质量是0.163kg;该物体的密度2.5××103kg/m3.
(3)容器中水受到的重力是60N.
P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.4m=3.92×103Pa;
(2)①物体浸没在水中时,受竖直向下的重力G,竖直向上的浮力F浮,
竖直向上的拉力F作用,处于平衡状态,由平衡条件可得:G=F浮+F,
物体受到的浮力F浮=G-F=4N-2.4N=1.6N;
②由阿基米德原理可知,物体排开水的重力G水=F浮=1.6N,
∵G=mg,
∴物体排开水的质量m水=
G水 |
g |
1.6N |
9.8N/kg |
③∵F浮=ρ水gV排,
∴物体的体积V=V排=
F浮 |
ρ水g |
∵G=mg,
∴物体的质量m=
G物 |
g |
物体的密度:
ρ=
m |
V |
| ||
|
G物ρ水 |
F浮 |
4N×1×103kg/m3 |
1.6N |
(3)∵P=
F |
S |
∴容器与水对桌面的压力
F=PS=4×103Pa×2×10-2m2=80N,
容器与水的重力G总=F=80N,
水的重力G水=G总-G容器=80N-20N=60N;
答:(1)如图所示,水对容器底的压强是3.92×103Pa.
(2)该物体排开水的质量是0.163kg;该物体的密度2.5××103kg/m3.
(3)容器中水受到的重力是60N.
(1)容器装满水时,水的深度等于容器的高h=0.4m,由液体压强公式可以求出水对容器底的压强.
(2)对物体受力分析,根据平衡条件求出物体受到的浮力;由阿基米德原理求出物体排开水的重力,
然后由公式G=mg的变形公式求出排开水的质量;根据物体排开水的质量,由密度公式求出物体的体积,
然后由密度公式求出物体的密度.
(3)由压强公式的变形公式求出容器与水受到的总重力,然后求出水的重力.
(2)对物体受力分析,根据平衡条件求出物体受到的浮力;由阿基米德原理求出物体排开水的重力,
然后由公式G=mg的变形公式求出排开水的质量;根据物体排开水的质量,由密度公式求出物体的体积,
然后由密度公式求出物体的密度.
(3)由压强公式的变形公式求出容器与水受到的总重力,然后求出水的重力.
液体的压强的计算;密度公式的应用.
本题是一道关于压强的综合计算题,难度较大,是一道难题;熟练应用压强公式及其变形公式、阿基米德原理、密度公式、物体重力与质量的关系,即可正确解题.
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