如图甲所示,装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上,试管内水面与容器底部的距离为h,试管壁粗细均匀、厚度不计;现将一物块完全浸没在该试管水中,发现试管内水面与容器底

发布时间:2020-07-29 09:19:25

如图甲所示,装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上,试管内水面与容器底部的距离为h,试管壁粗细均匀、厚度不计;现将一物块完全浸没在该试管水中,发现试管内水面与容器底部的距离恰好仍为h,如图乙所示,若试管横截面积与容器横截面积之比为1:5,则下列说法正确的是A.放入的物块密度为5×103kg/m3B.放入的物块密度为1.25×103kg/m3C.放入的物块密度为2.25×103kg/m3D.小试管与容器内水面变化的高度相等

网友回答

B
解析分析:1、根据试管内外液面的几何关系:试管内液面上升的高度、试管底面下降的高度、容器液面上升的高度间的关系.2、根据试管下降增加的排开水的体积等于容器内水上升增加的体积及试管横截面积与容器横截面积之比为1:5,求出:试管中液体上升的高度H0、试管底部应再下沉的深度H1、因试管下沉容器液面上升的高度H2间关系.3、根据物块完全浸没在该试管水中,重新排开的水重等于新加入的物体重力,可求出物体的密度.

解答:设试管底面积为S1,容器底面积S2,物块完全浸没在该试管水中后,试管中液体上升的高度是H0,试管底部应再下沉的深度H1,因试管下沉容器液面上升的高度H2,试管内水面与容器底部的距离为h'.试管内的物体浸没下沉,排开水的体积V1=V物=S1H0;而试管在容器中应再排开的水的体积V2=S2H2=S1H1,因为S2=5S1,所以H1=5H2.物块完全浸没在该试管水中后,试管内水面与容器底部的距离h'=h-(H1-H2)+H0.由题意知h'=h,所以(H1-H2)=H0.物体浸没入物体后试管仍然漂浮,所以新排开的水重等于新加入的物体重力,即G物=ρ水gV2,则m物=ρ水V2.物块的密度ρ物=======1.25×103kg/m3.故选B.

点评:解本题的关键是求出物块浸入试管后,试管内液面与容器底部距离与试管内液面上升的高度、试管底下降的高度、容器内液面上升的高度间的关系.
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