有一个重为G的空心金属球A用弹簧秤吊着完全浸入一种液体中静止时,弹簧秤的示数为该金属球重力的.如图所示的另一柱形容器,上部的横截面积为S1,底部的横截面积为S2,里面

发布时间:2020-08-08 20:06:11

有一个重为G的空心金属球A用弹簧秤吊着完全浸入一种液体中静止时,弹簧秤的示数为该金属球重力的.如图所示的另一柱形容器,上部的横截面积为S1,底部的横截面积为S2,里面盛有另一种液体,前后两种液体的密度之比为3:5.若把空心金属球A放到这个容器的液体中待其静止后液体未溢出),容器底部所受液体的压力增大了________.

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解析分析:根据阿基米德原理求出金属球浸入第二种液体的体积,再求出由于金属球的浸入液面上升的高度,由液体压强公式求出液体压强的增加量,然后由压强公式的变形公式求出容器底所受液体压力的增加量.

解答:设金属球的体积是V,
金属球浸没在第一种液体时,
球排开液体的体积等于球的体积V,
此时弹簧秤的示数是球重的,
则金属球受到的浮力F浮=G-G=G,
由阿基米德原理可知F浮=ρ1gV=G,
所以G=ρ1gV,
∵ρ1:ρ2=3:5,
∴G=ρ1gV=×ρ2gV=ρ2gV,
把金属球放入第二种液体,
设金属球受到的浮力等于它的重力时,金属球排开液体的体积是V排,
它受到的浮力F浮′=ρ2gV排=G=ρ2gV,
则V排=V,由此可见,金属球静止时将浮在液面上,
由于把金属球放入液体中,
液面上升的高度△h==,
∵G=ρ2gV,
∴V=,
∴△h==×=;
放入金属球后,液体对容器底部增加的压强△P=ρ2g△h=,
∵P=,
∴放入金属球后,容器底部所受液体的压力增大△F=△PS2=.
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