水平地面上有一个底面积为2×10-2米2的薄壁柱形容器,内盛0.5米深的水.一个实心金属球的质量为3千克,体积为1×10-3米3.求:
①金属球的密度.
②水对容器底部的压强p水.
③将金属球浸没在容器内的水中,容器对水平地面压强变化量△p容器的范围.
网友回答
解:(1)ρ===3×103kg/m3.
(2)p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.5m=4900Pa.
(3)水未溢出时:
△p容器=====1470Pa,
原容器中水满时:
△p容器′===980Pa
答:
(1)金属球的密度为3×103kg/m3.
(2)水对容器底部的压强为4900Pa.
(3)容器对地面压强变化量的范围为:980帕≤△p容器≤14700帕.
解析分析:(1)已知物体的质量和体积,根据公式ρ=可求其密度;
(2)已知水深h=0.5m,利用P=ρgh即可求出水对乙容器底部的压强.
(3)根据P=ρgh可知,当容器装满液体时放入甲物体后液体的深度不变、压强不变;当容器足够深时水未溢出,此时水深度的变化量最大,根据h=求出其大小,根据压强公式求出压强的变化量.
点评:本题考查了固体压强和液体压强的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,在计算压强的变化量时应注意容器内的液体是否会溢出,这也是学生容易出错的地方.