题目内容
【题目】如图所示,装有水的圆柱形薄壁容器,水深20cm。弹簧测力计下挂一长方体金属块,金属块的下表面与水面相平时,弹簧测力计示数为27N;若将金属块下移6cm,金属块的上表面与水面相平(水未溢出),此时弹簧测力计的示数为17N,已知容器的底面积是金属块底面积的4倍,求:
(1)物体所受的浮力;
(2)物体的密度;
(3)容器内所装水的质量。
【答案】(1)10N;(2)2.7×103kg/m3;(3)10kg。
【解析】
(1)由题意知,弹簧测力计的示数为2.7N时,金属块未浸入水中,即金属块所受的重力G物=2.7N,弹簧测力计的示数为17N时,金属块完全浸入水中,所以此时物体所受的浮力
(2)根据F浮=ρgV排得,
而金属块刚好浸没在水中,所以
金属块的质量
金属块的密度
(3)金属块下沉至浸没时,有
设此时水面上升的高度为h1,那么
S金属h金属=S容 h1
即
S金属(6cm+h1)=S容 h1
而4S金属= S容,那么
S金属(6cm+h1)=4S金属 h1
可得
h1=2cm
金属块的高度
h金属=6cm+2cm=8cm=0.08m
金属块的底面积
容器的底面积
S容=4×0.0125m2=0.05m2
容器的体积
V容=S容h=0.01m2×0.2m=0.01m3
容器中水质量
m水=ρ水V容=1.0×103kg/m3×0.01m3=10kg
答:(1)物体所受的浮力是10N;
(2)物体的密度2.7×103kg/m3;
(3)容器内所装水的质量10kg。
【题目】请根据如表中提供的信息,回答下列问题:
物质 | 比热容 J/(kg℃) | 物质 | 比热容 J/(kg℃) |
银 | 0.14×103 | 沙石 | 0.92×103 |
水 | 4.2×103 | 冰 | 2.1×103 |
(1)由于水比沙石的比热容大,相同质量的水和砂石,吸收或放出相等的热量,水升高或降低的温度比砂石_____,所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区_____。(两空均选填“大”或“小”)
(2)一杯质量为0.2kg的水,温度从70℃降到20℃,在此过程中,水放出的热量为_____J。