题目内容
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(1)物体的重力;
(2)液体的密度;
(3)当物体上提到
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分析:(1)(2)由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的股数n=2,由滑轮组公式可以求出绳子的拉力;对物体受力分析,由平衡条件列方程,应用密度公式的变形公式、浮力公式可以求出物体的体积与液体的密度,然后由此物体的重力;
(3)求出物体上升到一半体积露出液面时液体深度的变化量,然后由液体压强公式求出液体对容器底的压强.
(3)求出物体上升到一半体积露出液面时液体深度的变化量,然后由液体压强公式求出液体对容器底的压强.
解答:解:(1)由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的股数n=2,
设绳子的拉力为T,2T=F+G动滑轮,
绳子拉力T1=
=
=6.4N,
T2=
=
=7.2N,
重物静止,处于平衡状态,则G=F浮+T,
∵ρ=
,∴物体重力G=mg=ρgV,
物体在液体中受到的浮力F浮=ρ液gV排,
设物体的体积为V,物体密度为ρ,由G=F浮+T得:
ρgV=ρ液gV+T1,ρgV=ρ液g
+T2,
5.0×103kg/m3×10N/kg×V=ρ液×10N/kg×V+6.4N ①,
5.0×103kg/m3×10N/kg×V=ρ液×10N/kg×
+7.2N ②,
由2②-①解得:V=1.6×10-4m3,
将V代入①解得:ρ液=1×103kg/m3;
物体的重力G=ρgV=5.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10-4m3=8N;
(2)由(1)可知,液体的密度为ρ液=1×103kg/m3;
(3)当物体上提到
体积露出液面时,液体深度的变化量:
△h=
=
=
=8×10-3m,
液体压强的变化量△p=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m=80Pa,
物体提出液面,物体排开液体的体积变小,液面下降,
当物体上提到
体积露出液面时液体对容器底的压强:
p′=p-△p=2000Pa-80Pa=1920Pa;
答:(1)物体的重力为8N;
(2)液体的密度为1×103kg/m3;
(3)当物体上提到
体积露出液面时液体对容器底的压强为1920Pa.
设绳子的拉力为T,2T=F+G动滑轮,
绳子拉力T1=
F1+G动滑轮 |
2 |
11.8N+1N |
2 |
T2=
F2+G动滑轮 |
2 |
13.4N+1N |
2 |
重物静止,处于平衡状态,则G=F浮+T,
∵ρ=
m |
V |
物体在液体中受到的浮力F浮=ρ液gV排,
设物体的体积为V,物体密度为ρ,由G=F浮+T得:
ρgV=ρ液gV+T1,ρgV=ρ液g
V |
2 |
5.0×103kg/m3×10N/kg×V=ρ液×10N/kg×V+6.4N ①,
5.0×103kg/m3×10N/kg×V=ρ液×10N/kg×
V |
2 |
由2②-①解得:V=1.6×10-4m3,
将V代入①解得:ρ液=1×103kg/m3;
物体的重力G=ρgV=5.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10-4m3=8N;
(2)由(1)可知,液体的密度为ρ液=1×103kg/m3;
(3)当物体上提到
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2 |
△h=
△V |
S容器 |
| ||
S容器 |
1.6×10-4m3 |
2×100×10-4m2 |
液体压强的变化量△p=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m=80Pa,
物体提出液面,物体排开液体的体积变小,液面下降,
当物体上提到
1 |
2 |
p′=p-△p=2000Pa-80Pa=1920Pa;
答:(1)物体的重力为8N;
(2)液体的密度为1×103kg/m3;
(3)当物体上提到
1 |
2 |
点评:本题难度较大,是一道难题,应用滑轮组公式、浮力公式、密度公式的变形公式、液体压强公式进行分析答题,解题时注意单位换算.
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