课外实验小组的同学为对津河水质进行监测,他们找来了一根长1.2m粗细均匀的木条,在其底端嵌入适量重物(重物体积忽略不计),使其能直立漂浮在水中,做好相应的标记后就做成

发布时间:2020-08-08 14:02:23

课外实验小组的同学为对津河水质进行监测,他们找来了一根长1.2m粗细均匀的木条,在其底端嵌入适量重物(重物体积忽略不计),使其能直立漂浮在水中,做好相应的标记后就做成一个简易的密度计,该简易密度计的总质量为0.5kg.取g=10N/kg.
(1)先将该木条放入足够深的清水中,测得木条露出水面0.2m,在水面处画上白线,请计算此时木条底端受到的水的压强及木条受到的浮力.
(2)请通过计算说明应在木条的什么位置上标出表示污水密度达到1.05×103kg/m3红线,以监测水密度是否超标.

网友回答

解:(1)h=1.2m-0.2m=1m,
木条受到水的压强:
P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1.0×104Pa;
∵木条漂浮,
∴木条受到的浮力:
F浮=G木=mg=0.5kg×10N/kg=5N.
(2)∵该木条密度计漂浮,
∴在清水中受到的浮力F浮等于在污水中受到的浮力F浮′,
即:ρ水gsh水=ρ污gsh污,
h污===0.95m,
露出水面长度:
L=1.2m-0.95m=0.25m,
在距离木条上端0.25m的位置画上表示污水密度达到1.05×103kg/m3时的红线,以监测湖水密度是否超标.
答:(1)此时木条底端受到的水的压强1.0×104Pa,木条受到的浮力为5N;
(2)在距离木条上端0.25m的位置画上表示污水密度达到1.05×103kg/m3时的红线.
解析分析:(1)求出木条底端所处深度,利用液体压强公式求木条底部受到的水的压强;知道木条质量,利用漂浮条件求木条受到的浮力;
(2)木条密度计在水中和污水中都漂浮,利用阿基米德原理求在污水中时木条浸入的深度,从而得出红线位置.

点评:本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理、物体漂浮条件的掌握和运用,涉及到自制密度计测密度,知识点多,属于难题.
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