题目内容

【题目】如图甲所示,水平面上有一个质量为300g,底面积为200cm2的柱形薄壁容器,容器中装有质量为800g的液体,边长为10cm的正方体物块(不吸收该液体)漂浮在液体中,物块露出液面的高度为2.5cm。用力缓慢向下压物块完全浸没在液体中(液体未溢出),且物块的上表面刚好与液面相平,下表面也刚好与容器底接触(未密合),求(g10N/kg

(1)物块受到的浮力大小;

(2)物块的密度;

(3)乙图中容器底对水平面的压强。

【答案】(1) 6N(2)(3)

【解析】

1)已知浸入液体中的物块体积(排开液体的体积),根据乙图,求出液体的密度,利用阿基米德原理求所受浮力;

2)由于物块漂浮在液面上,根据漂浮条件可知物块的重力,求出质量,利用求出物块的密度;

3))利用求出液体的体积,即可求出使物块恰好完全浸没在液体中时,液体和物块的总体积,再根据已知容器底面积,求出液体的深度h,根据即可求出液体对容器底的压强。

(1)物块漂浮时,排开液体的体积是

由乙图可知,物块的上表面刚好与液面相平,下表面也刚好与容器底接触,则液面高度,则物块和液体的总体积

根据边长可知,物块的体积

可知液体的体积是

已知液体的质量为800g ,则液体的密度

物块受到的浮力大小为

则物块受到的浮力大小为6N

(2)因为漂浮,所以

物块的密度为

则物体密度为

(3)物块完全浸没时受到的浮力为

因此施加的压力的大小为

将整个装置视为一个整体,此时装置对地面的压力为

容器底对水平面的压强为

则容器底对水平面的压强为950Pa

答:(1)物块受到的浮力大小为6N

(2)物块的密度

(3)容器底对水平面的压强为

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