如图所示,有一重为27?N的长方体物块,长为L=20?cm,它的横截面积S1是盛水容器横截面积S2(容器壁厚不计)的1/3,当物块有2/5的体积浸入水中时,弹簧测力计的示数为F1=23?N(g取10N/kg).
(1)根据题中所给条件,试一试你能求出与物块有关的物理量有哪些?请分别计算出来.
(2)求当物体有2/5的体积浸入水中时与物体刚好全部浸入水中时,水对容器底的压强差是多少?
网友回答
解:(1)物体的质量m===2.7kg,
物体受到的浮力F=G-G视=27N-23N=4N,
物体的体积V===0.001m3,
物体的密度ρ===2.7×103kg/m3.
(2)物体有2/5的体积浸入水中时,水对容器底的压强P1=ρ水g=ρ水gL,
物体刚好全部浸入水中时,水对容器底的压强P2=ρ水g=ρ水g,
水对容器底的压强差是△P=P2-P1=ρ水g-ρ水gL=ρ水gL=1000kg/m3×10N/kg××0.2m=400Pa.
答:水对容器底的压强差是400Pa.
解析分析:(1)已知重力可求质量,已知物体在空气中的重力和在水中进入一部分时测力计的示数,可求此时物体受到的浮力,已知浮力可求物体体积,进一步求出物体的密度.
(2)已知物体的横截面积和容器的底面积以及物体排开水的体积,可求浸入的深度,根据公式P=ρgh进一步求出水对容器底的压强差.
点评:本题考查质量、浮力、密度、液体压强的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是计算前后两次水对容器底的压强差,解题过程中要注意单位的换算.