問題詳情:
如圖所示,底面積為100cm2的圓柱體放在水平桌面上,當把一底面積為80cm2、質量為200g的物體A放在圓柱體的正上方,圓柱體對桌面壓強的變化量為△P1;桌面上還有一個底面積為200cm2、內裝有某液體的圓柱形容器(容器壁厚和質量均忽略不計).容器中液體深為10cm,當用外力將物體A剛好浸沒在液體中時(液體未溢出,A沒有接觸到容器底),液體對容器底壓強的變化量為△P2,已知△P1:△P2=5:4,物體A的密度為0.5×103kg/m3(g=10N/kg),求
(1)物體A的體積;
(2)容器中液體的密度.
(3)在物體A上放一重物,使得物體A剛好浸沒在液體中且保持靜止,則此時桌面受到容器的壓強為多少?
【回答】
【考點】壓強的大小及其計算.
【分析】(1)知道物體A的質量和密度,根據ρ=求出其體積;
(2)由於放上物體A引起圓柱體對桌面壓強的變化,根據p=求出此變化量,根據題意求出液體對容器底壓強的變化量,再根據V=Sh求出液麪升高的高度,根據p=ρ液gh求出液體密度;
(3)根據F浮=ρ液gV排求出物體A全部浸沒時受的浮力,根據二力平衡可以求出重物和物體A的總重力,再根據G=mg=ρ液gV求出液體的重力,根據p=求出桌面受到容器的壓強.
【解答】解:(1)由ρ=得:
物體A的體積VA===400cm3=4×10﹣4m3;
(2)圓柱體對桌面增大的壓力△F=GA=mAg=0.2kg×10N/kg=2N,
圓柱體對桌面壓強的變化量△P1===200Pa,
由△P1:△P2=5:4得:
液體對容器底壓強的變化量△P2===160Pa,
放入物體A後液麪升高的高度△h===2cm=0.02m,
由p=ρ液gh得:
液體密度ρ液===0.8×103kg/m3;
(3)重物和物體A的總重力GA+G重物=F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3=3.2N,
容器中液體的重力G液=mg=ρ液gV=ρ液gS容器h=0.8×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣2m2×0.1m=16N,
容器對桌面的壓力等於總重力F=GA+G重物+G液=3.2N+16N=19.2N,
桌面受到容器的壓強p===960Pa.
答:(1)物體A的體積4×10﹣4m3;
(2)容器中液體的密度0.8×103kg/m3;
(3)桌面受到容器的壓強為960Pa.
知識點:壓強
題型:計算題