如图甲所示的装置是小华利用滑轮组提升浸没在水中的物体B的示意图,底面积为100cm2的圆柱形玻璃筒中装有适量的水,放在水平台面上,处于静止状态,质量为600g的圆柱形

发布时间:2020-08-11 14:46:17

如图甲所示的装置是小华利用滑轮组提升浸没在水中的物体B的示意图,底面积为100cm2的圆柱形玻璃筒中装有适量的水,放在水平台面上,处于静止状态,质量为600g的圆柱形物体B浸没在水中,此时水对容器底的压强为P1,物体A是体积为80cm3的圆柱体配重.如图乙所示,当用力F竖直向下拉物体A时,物体B有的体积露出水面且静止,此时滑轮组提升重物B的机械效率为90%,水对容器底的压强为P2.若p1与p2之差为40Pa,g取10N/kg,悬挂物体的细绳的质量以及绳与轮间的摩擦忽略不计,则物体A的密度是________kg/m3.

网友回答

3.5×103
解析分析:(1)当用力F竖直向下拉物体A时,如右图,物体B露出 的体积后,知道容器底受到的压强变化值,利用液体压强公式求水深减小值,根据△h×S=VB可求物体B的体积,进而利用阿基米德原理求左右两图物体B受到的浮力;
(2)如左图,由于悬挂物体的细绳的质量以及绳与轮间的摩擦忽略不计,可得关系式GA=(GB+G轮-F浮B)
如右图,根据效率公式η==求出动滑轮重,代入上式可求物体A的重力,再利用重力公式求物体A的质量,再利用密度公式求物体A的密度.

解答:
设物体A的密度为ρA,GB=mBg=0.6kg×10N/kg=6N,
(1)如右图,物体B露出 的体积后,容器底受到的压强变化:
△p=40Pa,
水深减小值:
△h===0.004m,
由题知,△h×S=VB,
∴VB=×△h×S=×0.004m×100×10-4m2=1×10-4m3,
F浮B′=ρ水V排′g=ρ水VBg=1×103kg/m3××1×10-4m3×10N/kg=0.6N,
F浮B=ρ水V排g=ρ水VBg=1×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=1N,
(2)如左图,
∵悬挂物体的细绳的质量以及绳与轮间的摩擦忽略不计,
∴GA=(GB+G轮-F浮B),
∵η=====90%,
∴G轮=0.6N,
∴GA=(GB+G轮-F浮B)=(6N+0.6N-1N)=2.8N,
mA===0.28kg,
ρA===3.5×103kg/m3.
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