以下是与浮力相关的问题,请按题目要求作出回答.数字式液体压强计由压强传感器P和数据采集显示器Q两部分组成.将压强传感器P放在大气中进行置零后.放入浮有圆柱形物体的水槽

发布时间:2020-07-29 05:27:53

以下是与浮力相关的问题,请按题目要求作出回答.
数字式液体压强计由压强传感器P和数据采集显示器Q两部分组成.将压强传感器P放在大气中进行置零后.放入浮有圆柱形物体的水槽底部.如图所示.然后在圆柱体上逐个放上圆板,并在表中记录下压强计的读数.
已知:圆柱体的底面积S=0.01m2.,圆柱体的密度ρ=0.75×103kg/m.;每个圆板的材质相同,圆板的底面积与圆柱体的底面相等,厚度均为d=0.003m.请根据以上数据回答下列问题:
(1)在图中画出液体压强计读数随所加圆板个数变化的图线
(2)写出实验序号为6的液体压强计读数
实验序号所加圆板的个数液体压强计读数(Pa)103000.00213015.00323030.00433045.0054…65?76…873086.25983093.751093101.25(3)根据图线上的数据求出圆板的密度ρ2
(4)根据图线上的数据求出圆柱体的质量.

网友回答

解:
(1)要画出液体压强计读数随所加圆板个数变化的图线,所以在坐标中横轴代表圆板的个数,纵轴代表压强计示数的大小.
(2)由图可知,压强传感器元件沉在水底,所以符合序号7、8、9的液体压强变化规律.此时的读数应为3071.25Pa.
(3)实验序号2与3相比较,液体压强增大P=15Pa
圆板重力为
G=F=PS=15Pa×10-4m2=1.5×10-3N
圆板质量为
m===1.5×10-4kg
实验序号8与9相比较,液体压强增大P′=7.5Pa
圆板受到水的压力为
F′=P′S=7.5Pa×10-4m2=7.5×10-4N
圆板受到的浮力为
F浮=G-F′=1.5×10-3N-7.5×10-4N=7.5×10-4N
圆板的体积为
V=V排===0.75×10-7m3
圆板的密度为
ρ===2×103kg/m3
(4)当圆柱体和圆板悬浮时
圆板的重力为G2=4.5d×S×ρ2×g
圆柱体的重力为G=mg
水的浮力为
F′浮=(4.5d×S+)×ρ水×g
由物体平衡条件知
4.5d×S×ρ2×g+mg=(4.5d×S+)×ρ水×g
代入数据得
4.5×0.003m×0.01m×2×10-4m2+m=(4.5×0.003m×0.01m+)×1.0×103kg/m3
解得m=0.405kg.
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