如图所示,有一重为27N的长方体物块,长为L=20cm,它的横截面积S1是盛水容器横截面积S2(容器壁厚不计)的1/3,当物块有2/5的体积浸入水中时,弹簧测力计的示

发布时间:2020-07-29 04:24:15

如图所示,有一重为27N的长方体物块,长为L=20cm,它的横截面积S1是盛水容器横截面积S2(容器壁厚不计)的1/3,当物块有2/5的体积浸入水中时,弹簧测力计的示数为F1=23N(g取10N/kg,ρ水=103kg/m3).
(1)求长方体物块的密度.
(2)求当物体有2/5的体积浸入水中时与物体刚好全部浸入水中时,水对容器底的压强差.

网友回答

解:(1)物体的质量:
m===2.7kg,
物体受到的浮力:
F浮=G-F′=27N-23N=4N,
物体的体积:
V=V排=×=×=0.001m3,
物体的密度:
ρ===2.7×103kg/m3.
(2)物体有的体积浸入水中时,水对容器底的压强:
p1=ρ水g=ρ水gL,
物体刚好全部浸入水中时,水对容器底的压强:
p2=ρ水g=ρ水g,
水对容器底的压强差:
△p=p2-p1=ρ水g-ρ水gL=ρ水gL=1000kg/m3×10N/kg××0.2m=400Pa.
答:(1)长方体物块的密度为2.7×103kg/m3;
(2)水对容器底的压强差是400Pa.解析分析:(1)已知重力可求物体的质量,已知物体在空气中的重力和在水中进入一部分时测力计的示数,根据称重法求出此时物体受到的浮力,根据阿基米德原理求出排开水的体积,由题意求出物体的体积,利用密度公式求出物体的密度.(2)已知物体的横截面积和容器的底面积以及物体排开水的体积,可求浸入的深度,根据公式p=ρgh进一步求出水对容器底的压强差.点评:本题考查质量、浮力、密度、液体压强的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是计算前后两次水对容器底的压强差,解题过程中要注意单位的换算.
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