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底面积为50cm2的平底圆柱形容器内盛满某种液体后,置于水平桌面中央(容器壁厚度...

底面积为50cm2的平底圆柱形容器内盛满某种液体后,置于水平桌面中央(容器壁厚度不计),液体的压强与深度的关系如图所示.现将一个质量为0.08kg的金属块A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下,再缓慢浸没于容器内的液体中,待金属块静止后,擦干容器外壁,弹簧测力计的示数如图所示.求:(g=10N/kg)
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(1)液体的密度是多少?
(2)金属块排开液体的质量是多少?
(3)剪断细线,金属块下沉到容器底部,此时容器对桌面的压强比只盛满液体时对桌面的压强增大了多少?
(1)由图象可知,液体内部的压强与深度成正比,取h=4cm,读出该深度的压强,根据液体压强的公式求液体的密度; (2)知道金属块的质量,利用重力公式求金属块受到的重力,又知道金属块全浸入液体中弹簧测力计的示数,由称重法求出金属块受到的浮力,再根据阿基米德原理求金属块排开液体的质量; (3)由阿基米德原理知道,把金属块浸没水中后溢出(排开)水的重等于金属块受到的浮力,所以金属块下沉到容器底部容器对桌面的压力比只盛满液体对桌面的压力增大值△F=G金-G排=G金-F浮,再利用压强公式求容器对桌面的压强值. 【解析】 (1)由图知,当h=4cm=4×10-2m时,p=4×102Pa, ∵p=ρ液gh, ∴ρ液===1.0×103kg/m3; (2)G金=m金g=0.08kg×10N/kg=0.8N, F浮=G金-F示=0.8N-0.5N=0.3N, F浮=G排=m排g, m排===0.03kg; (3)容器对桌面的压力增大值: △F压=G金-G排=G金-F浮=0.8N-0.3N=0.5N, 容器对桌面的压强增大值: △P===100Pa. 答:(1)液体的密度是1.0×103kg/m3; (2)金属块排开液体的质量是0.03kg; (3)容器对桌面的压强增大了100Pa.
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考点分析:
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(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
上述甲、乙两组实验中:
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的   
②选用图甲探究的是动能与    的关系,理由是:两球    相等;得出的结论是:   
③选用图乙探究的是动能与    的关系,得出的结论是:   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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