一个厚度不计的圆柱形水桶,底面积为4×10-2m2,盛上一些水后对地面的压力为400N.
桶的侧壁上有一个小阀门A,它能承受的水的压强最大为6×103Pa,当A距水面________m将被水冲开;若小阀门A距水面0.5m(如图所示),把一个体积为5×10-3m3的实心浮球放入水中,刚好能够把A冲开,则浮球的密度为________kg/m3.
网友回答
0.6 0.8×103
解析分析:(1)知道阀门A能承受的水的最大压强,利用液体压强公式p=ρgh求距离A水深;
(2)把一个浮球放进水中后,刚好把A冲开,说明水面上升到了0.6m,可求水深的增大值,知道容器底面积,可求球排开水的体积,利用阿基米德原理求球受到的浮力;比较排开水的体积和球的体积大小关系得出球在水中所处的状态(漂浮),根据物体的漂浮条件求球的重、球的质量,再利用密度公式求浮球的密度.
解答:
(1)∵p=ρgh=6×103Pa,
∴h===0.6m;
(2)把一个浮球放进水中后,刚好把A冲开,说明水面上升到了0.6m,则△h=0.1m.
浮球排开水的体积为V排=S△h=4×10-2m2×0.1m=4×10-3m3,
浮球受到的浮力为F浮=ρ水V排g=1×103kg/t3×4×10-3m3×10N/kg=40N,
∵V排=4×10-3m2<5×10-3m3,
∴球浮在水面上,
∴G=F浮=40N,
∵G=mg,
∴球的质量:
m===4kg,
球的密度:
ρ===0.8×103kg/m3.
故