题目内容
【题目】重力为2牛,底面积为1×10-2米2的圆柱形容器放在水平地面上,容器内水的深度为0.1米。求:
(1)求容器对桌面的压力和压强____________;
(2)若将此容器放在面积为4×10-2米2的正方形木板中央,并置于水平地面上。现有物体A、B、C(其密度、体积的关系如表所示)请选择一个,当把物体浸没在容器内水中后(水不会溢出),可使水对容器底部压强的增加量△p水与水平地面受到的压强增加量△p地的比值最小。
物体 | 密度 | 体积 |
A | ρ | 2V |
B | 3ρ | V |
C | 2ρ | 1.5V |
①选择物体_____________(选填“A”、“B”或“C”)。
②求△p水与△p地的最小比值 __________ 。
【答案】21.6N 1080Pa B
【解析】
(1)[1]容器内水的体积:
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由
可得,容器中水的质量:
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水的重力:
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容器对桌面的压力:
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容器对桌面的压强:
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(2)[2][3]当把物体浸没在容器内水中后(水不会溢出),排开水的体积和自身的体积相等,则容器内水面上升的高度:
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水对容器底部压强的增加量:
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因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,模板对地面压力的增加量:
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水平地面受到的压强增加量:
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则:
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要使△p水与△p地的比值最小,则物体的密度应最大,由表格数据可知,当物体的密度为
时,这个比值最大,则最小比值则:
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【题目】某同学研究容器对水平地面压力的变化情况。他在盛有水的薄壁柱形容器中放入不同的实心物体,物体浸没在水中且沉底,实验过程均如图19所示,并用传感器测出容器对水平地面的压力变化量△F,相关的数据记录在表一中。
表—
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
ρ物(千克/米3) | 1.2×103 | 1.2×103 | 1.5×103 | 1.5×103 | 1.8×103 | 1.8×103 |
V物(米3) | 2.0×10-4 | 2.5×10-4 | 2.0×10-4 | 3.0×10-4 | 2.0×10-4' | 2.5×10-4 |
△F(牛) | 2.4 | 3.0 | 3.0 | 4.5 | 3.6 | 4.5 |
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(1)分析比较实验序号___________________中△F和ρ物的关系及相关条件,可得出的初步结论是:浸没在水中且沉底的实心物体,当V物相同时,△F随ρ物的増大而増大;
(2)分析比较实验序号1与2(或3与4,或5与6)中△F和V物的关系及相关条件,可得出的初步结论是:___________________________;
(3)进一步分析表一中的数据,发现浸没的物体沉入水底后,存在△F相同的现象。若用其它物体进一 步实验,请在表二中填入拟进行实验的数据。____________、____________。
表二
实验序号 | 7 | 8 |
ρ物(千克/米3) | 2.4×103 | |
V物(米3)) | 3.0×10-4 | |
△F(牛) | 3.6 | 4.8 |