盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压强为500Pa;用细线拴一金属球,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为600Pa;将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为1500Pa.已知:容器的底面积为100cm2,金属球的密度为8g/cm3,g取10N/kg.则下列判断正确的是A.金属球所受浮力是6NB.金属球的体积是100cm3C.液体的密度是0.8g/cm3D.金属球对容器底部的压力是10N
网友回答
C
解析分析:(1)甲图和丙图比较,求出增加的压强值,知道受力面积,利用压强公式求对桌面增加的压力,而对桌面增加的压力等于金属球重;据此求出金属球重,再根据重力公式求金属球的质量;知道金属球的密度,可求金属球的体积;(2)甲图和乙图比较,求出增加的压强值,知道受力面积,利用压强公式求对桌面增加的压力,而对桌面增加的压力等于排开液体的重力,根据阿基米德原理求金属球的浮力;再根据F浮=ρ液V排g求液体的密度;(3)当金属球沉到容器底部时,金属球对容器底部的压力等于金属球重力减去受到液体的浮力.
解答:(1)由甲图和丙图可得:△p1=1500Pa-500Pa=1000Pa,∵p=,∴对桌面增加的压力:△F1=△p1S=1000Pa×100×10-4m2=10N,∵对桌面增加的压力:△F1=G,∴金属球重:G=10N,金属球的质量:m===1kg=1000g,金属球的体积:V===125cm3,故B错;(2)由甲图和乙图可得,△p2=600Pa-500Pa=100Pa,∵p=,∴对桌面增加的压力:△F2=△p2S=100Pa×100×10-4m2=1N,∵对桌面增加的压力:△F2=G排,∴金属球排开液体的重力:G排=1N,金属球的受到的浮力:F浮=G排=1N,故A错;排开液体的体积:V排=V=125cm3,F浮=ρ液V排g,ρ液===800kg/m3=0.8g/cm3,故C正确;(3)金属球对容器底部的压力:F=G-F浮=10N-1N=9N,故D错.故选C.
点评:本题考查了学生对重力公式、压强公式、阿基米德原理的掌握和运用,本题关键:①由甲和丙可知增加的压力等于金属块的重力;②由甲和乙知道增加的压力等于金属块排开水重.