如图,用细线系着一实心金属铝块,将其放入装有某种液体的圆柱形容器中,容器中的液体深度由20cm上升
到21cm,这时细线对铝块拉力为9.5N,金属铝块的体积为500cm3,容器所受的重力大小和容器壁的厚度均忽
略不计,ρ铝=2.7×103?kg/m3试求:(g取10N/kg)
(1)铝块受到的重力是多少?
(2)铝块在液体中受到的浮力是多少?
(2)剪断细线,铝块沉底静止后,容器对水平支持面的压强大小是多少?
网友回答
已知:ρ铝=2.7×103?kg/m3?? V铝=500cm3=5×10-4m3? g=10N/kg? F=9.5N? h1=20cm=0.2m? h2=21cm=0.21m
求:(1)G=?(2)F浮=?(3)p总=?
解:
(1)∵ρ=,
∴铝块受到的重力为G=mg=ρ铝V铝g=2.7×103?kg/m3×5×10-4m3×10N/kg=13.5N;
(2)铝块受到的浮力为F浮=G-F=13.5N-9.5N=4N;
?(3)∵F浮=ρ液gV排,
即:ρ液×10N/kg×5×10-4m3=4N;
∴ρ液=0.8×103kg/m3;
容器底面积:S====0.05m2,
液体的体积:
V液=Sh=0.05m2×0.2m=0.01m3,
液体的重力:
G液=m液g=ρ液gV液=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=80N,
容器对水平地面压强为p总====1870Pa.
答:(1)铝块受到的重力为13.5N;
(2)铝块在液体中受到的浮力为4N;
(3)剪断细线,铝块沉底静止后,容器对水平支持面的压强为1870Pa.
解析分析:(1)已知铝块的密度和体积,可以得到质量,然后利用公式G=mg得到铝块的重力;
(2)已知铝块的重力和细线的拉力,利用称重法得到铝块受到的浮力;
(3)由图知铝块浸没液体中,求出了浮力,知道排开液体的体积(铝块的体积),利用F浮=ρ液gV排求液体的密度;根据排开液体的体积和液体上升的高度,可求容器的底面积,再求出液体的体积,进一步求出液体的重力;容器对水平地面的压力等于铝块和液体的重力,根据公式p=可求容器对水平地面的压强.
点评:本题考查密度、浮力、重力、压强等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平地面压力等于物体自身的重力,解题过程中要注意单位的换算.