题目内容
【题目】如图所示,均匀实心圆柱体A和盛有水的轻质薄壁圆柱形容器B置于水平地面上,它们的底面积分别为S和3S,B容器内水的质量为6千克。
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①求B容器中水的体积V水。
②现沿水平方向切去A并从B容器中抽出水,且切去A和抽出水的体积相同,圆柱体A对水平地面和水对容器底部的压强关系如下表:
对水平地面或容器底部的压强 | 切去A或抽出液体前 | 切去A或抽出液体后 |
PA(帕) | 1960 | 490 |
P水(帕) | 1960 | 980 |
(a)求圆柱体A切去前的质量mA;
(b)求圆柱体A的密度。
【答案】(1)V水=6×10-3m3 (2)2千克 (3)0.5×103千克/米3
【解析】
(1)B容器中水的质量为6kg,则B容器中水的体积V水=
.
(2)(3)由题知,抽出B容器中水之前对容器底的压强为1960帕,则pB=
,即1960
1.0
kg/
9.8N/kg
,可得
0.2m.则B容器的底面积
=
3
.
则SA=
1
, 抽出液体后对容器底的压强为980帕,抽出水的高度为h抽水=
0.1m.抽出去水的体积V抽=SB
3
0.1m
0.3
,切去A和抽出水的体积相同即V切A=V抽=0.3
.
0.3m。A切去之前对地面的压强为1960帕,即PA前=
ghA-----------------①,切去之后对地面的压强为490帕,即
g(
0.3m)---------------②,由①②可得
=0.4m.圆柱体A对水平地面的压强为1960帕,根据压强公式p=
得1960帕=
9.8N/kg
0.4m,即
=
0.5
kg/
. A的体积VA =SA×hA=1×102m2×0.4m=0.4
,A的质量为mA=
AVA=0.5
kg/
0.4
=2kg.
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