問題詳情:
如圖所示,水平面上有一底面積為5.0×10﹣3m2的圓柱形容器(容器壁厚度不計、重力不計),容器中裝有質量為0.5kg的水。現將一個質量分佈均勻、體積為5.0×10﹣5m3的物塊(不吸水)放入容器中,物塊漂浮在水面上,物塊浸入水中的體積為4.0×10﹣5m3.(g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求物塊受到的浮力大小;
(2)求未放入物塊前水對容器底的壓強;
(3)放入物塊漂浮在水面上時容器對桌面的壓強;
(4)如圖在物塊上方放置邊長為2cm的正方體A,物塊恰好完全浸沒在水中(水未溢出),求物體A的密度。
【回答】
(1)0.4N;(2)1000Pa;(3)1080Pa;(4)1.25g/cm3。
【解析】(1)根據題中條件和阿基米德原理求漂浮時物塊受到的浮力:
;
(2)水的重力為:
在水平面上時,容器內液體對容器底部的壓力和液體的重力相等,故未放入物塊前水對容器底的壓強為:
(3)漂浮時浮力等於重,所以物塊的重為:
物塊漂浮時容器對桌面的壓強:
(4)完全浸沒在水中時受到的浮力為:
此浮力等於兩物體重的和,所以,正方體A的重力:
正方體A的質量為:
正方體A的體積:
正方體A的密度為:
點睛;關鍵是阿基米德原理的應用和浮沉條件的應用,根據漂浮時浮力等於重,可求出物體A的重,再結合A的體積,可得A的密度。
知識點:密度
題型:計算題