将高为10cm的圆柱体甲放在水平地面上,细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中

发布时间:2020-07-28 21:00:03

填空题将高为10cm的圆柱体甲放在水平地面上,细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央,另一端竖直拉着杠杆的A端.当把质量为800g的圆柱体乙悬挂在杠杆的B端并处于圆柱形容器M中时,杠杆在水平位置平衡,如图所示,此时圆柱体甲对水平地面的压强为3200Pa.把质量为900g的水注入容器M中,水未溢出,水静止后,水对容器M底面的压强为2500Pa,圆柱体甲对水平地面的压强为5000Pa.已知:AO:OB=2:3,容器M的底面积为60cm2,不计杠杆的质量,g取10N/kg,则圆柱体甲的密度为________kg/m3.

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5.6×103解析分析:假设甲的密度为ρ甲,底面积为S甲;利用杠杆的平衡条件得出两个关于ρ甲、S甲的方程,然后利用数学知识将S甲消除,即可解得甲的密度.解答本题的关键点在于求解注水后乙物体对杠杆的力的大小:先利用液体压强的变形公式求出注水后水面的高度h1,然后利用密度公式求出没有物体浸没在水中时水面的高度h2,则乙物体排开水的体积为V排=(h1-h2)×S容器;然后将其代入浮力公式解得乙物体受到的浮力,再根据力的合成求出注水后乙物体对杠杆的力的大小.解答:①由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得?F甲?AO=F乙?OB(m甲g-F压)?2=0.8Kg?10N/kg?3(ρ甲?S甲?0.1m×10N/kg-3200Pa?S甲)?2=0.8Kg?10N/kg?3…(1)②由液体压强公式P=hgρ得h1=由得h2==则乙物体排开水的体积为:V排=(h1-h2)×S容器=0.1m×0.006m2=0.0006m3乙物体受到的浮力为F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.0006m3×10N/kg=6N灌水后乙物体提供的阻力F2=8N-6N=2N③注水后根据杠杆的平衡条件得(ρ甲?S甲?0.1m×10N/kg-5000Pa?S甲)?2=2N?3…(2)④由(1)(2)两式解得ρ甲=5.6×103kg/m3.故
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