如图所示,圆柱体容器中液体的深度为0.35m,把一体积为1×10-3?m3的铝块,用细线系着放入该容器中,容器底部受到的液体压强增加了100Pa,这时细线对铝块的拉力

发布时间:2020-08-12 12:48:45

如图所示,圆柱体容器中液体的深度为0.35m,把一体积为1×10-3?m3的铝块,用细线系着放入该容器中,容器底部受到的液体压强增加了100Pa,这时细线对铝块的拉力为17N(容器的质量和厚度均可以忽略不计),求:
(1)铝块在液体中受到的浮力.
(2)液体的密度.
(3)剪断细线,铝块沉到底部静止后,容器对水平支持面的压强.(ρ铝=2.7×103kg/m3,g取10N/kg)

网友回答

解:(1)∵ρ=,
∴铝块的质量m=ρV=2.7×103kg/m3×1×10-3?m3=2.7kg.
则其重力G=mg=2.7kg×10N/kg=27N,
铝块在液体中受到的浮力F浮=G-F拉=27N-17N=10N,
(2)浸没时铝块的体积等于它排开液体的体积,由公式F浮=ρ液gV排可得:
ρ液===1.0×103kg/m3.
(3)铝块放入后容器底部受到的液体压强增加了100Pa,即△P=ρg△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×△h=100Pa,
解得△h=0.01m,
∴容器的底面积:S===0.1m2,
∴V液体=Sh=0.1m2×0.35m=0.035m3,
液体的重力:
G液体=m液体g=ρ液体gV液体=1×103kg/m3×10N/kg×0.035m3=350N,
容器对水平桌面的压力:
F2=G总=G液体+G铝=350N+27N=377N,
容器对水平地面压强:
P===3770Pa.
答:(1)铝块在液体中受到的浮力为10N.
(2)液体的密度为1.0×103kg/m3.
(3)剪断细线,铝块沉到底部静止后,容器对水平支持面的压强为3770Pa.
解析分析:(1)已知铝块的体积,根据m=ρV可求出其质量,再根据G=mg可求得其重力,然后根据铝块浸入液体中细线对铝块的拉力为17N,利用F浮=G-F拉求得其浮力;
(2)浸没时铝块的体积等于它排开液体的体积,根据公式F浮=ρ液gV排可求液体的密度;
(3)根据铝块放入后容器底部受到的液体压强增加了100Pa,可求容器底面积,从而进一步求容器内液体的体积,然后可求液体的质量,最后可求容器内液体的重力;
容器对水平桌面的压力等于铝块、液体的总重,(容器的质量和厚度均可以忽略不计),根据公式P=可求容器对水平地面的压强.

点评:本题综合考查了学生对重力公式、压强公式、液体压强公式、阿基米德原理的掌握和应用,知道放入液体后排开液体的体积等于铝块的体积,知道压强增加值求出容器底面积是本题的关键.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!