题目内容
水平地面上有一个质量为1千克、底面积为1×10-2米2的薄壁圆柱形容器,容器内盛有质量为4千克的水.
①求水的体积V.
②求容器对地面的压强p.
③现将一物块浸没在水中,水未溢出,若容器对地面压强的增加量等于水对容器底部压强的增加量,则该物块的密度为________千克/米3.
1.0×103
分析:①知道水的质量和水的密度,利用密度公式ρ=求水的体积;
②求出水和容器的总重,容器对地面的压力等于水和容器的总重,知道受力面积,利用压强公式p=求容器对地面的压强;
③设物体的质量为m,则容器对地面压强的增加量△p1==,水对容器底部压强的增加量△p2=ρ水△hg=ρ水g,根据△p1=△p2求得物体的密度.
解答:
①V===4×10-3m3;
②容器对地面的压力:
F=G=mg=(1kg+4kg)×9.8N/kg=49N,
容器对地面的压强:
p===4900Pa;
③设物体的质量为m,
则容器对地面压强的增加量:
△p1==,
水对容器底部压强的增加量:
△p2=ρ水△hg=ρ水g,
由题知,△p1=△p2,
即:=ρ水g,
∴物体的密度:
ρ物==ρ水=1.0×103kg/m3.
答:①水的体积为4×10-3m3;
②容器对地面的压强为4900Pa;
③该物块的密度为1.0×103kg/m3.
点评:本题考查了学生对密度公式、液体压强公式、压强定义式的掌握和运用,难点在第三问,求出容器对地面压强的增加量和水对容器底部压强的增加量,利用好等量关系是突破点.
分析:①知道水的质量和水的密度,利用密度公式ρ=求水的体积;
②求出水和容器的总重,容器对地面的压力等于水和容器的总重,知道受力面积,利用压强公式p=求容器对地面的压强;
③设物体的质量为m,则容器对地面压强的增加量△p1==,水对容器底部压强的增加量△p2=ρ水△hg=ρ水g,根据△p1=△p2求得物体的密度.
解答:
①V===4×10-3m3;
②容器对地面的压力:
F=G=mg=(1kg+4kg)×9.8N/kg=49N,
容器对地面的压强:
p===4900Pa;
③设物体的质量为m,
则容器对地面压强的增加量:
△p1==,
水对容器底部压强的增加量:
△p2=ρ水△hg=ρ水g,
由题知,△p1=△p2,
即:=ρ水g,
∴物体的密度:
ρ物==ρ水=1.0×103kg/m3.
答:①水的体积为4×10-3m3;
②容器对地面的压强为4900Pa;
③该物块的密度为1.0×103kg/m3.
点评:本题考查了学生对密度公式、液体压强公式、压强定义式的掌握和运用,难点在第三问,求出容器对地面压强的增加量和水对容器底部压强的增加量,利用好等量关系是突破点.
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