题目内容
有一个弹簧测力计挂着一个实心圆柱体,当圆柱体逐渐浸入装有水的柱形烧杯过程中如图15,记录弹簧测力计的示数变化如下所示。
| 圆柱体浸入的深度h/cm | 0 | 0.6 | 1.2 | 1.8 | 2.4 | 3.0 | 3.6 | 4.2 | 4.8 | 6 |
| 测力计示数F/N | 3 | 2.85 | 2.70 | 2.55 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 |
试根据表中所给数据求:(g=10N/kg)
(1)当圆柱体浸入深度为3.0cm时其底面所受的压强;
(2)圆柱体的质量;
(3)圆柱体的密度。
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解:(1)浸入水中3cm时圆柱体底部受到水的压强
P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa……(2分)
(2)当圆柱体浸入水中深度为0时,测力计示数为其重力,即G=3N
所以m=G/g=3N/10N/kg=0.3kg…………………………………………………(2分)
(3)当浸入2.4cm时,圆柱体浸没,此时它受到的浮力F浮=G-F=3N-2.4N=0.6N
由F浮=ρ水gV排得
圆柱体的体积V=V排=F浮/ρ水g=0.6N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.6×10-4m3
所以圆柱体的密度ρ=m/V=0.3kg/0.6×10-4m3=5.0×103kg/m3……………(2
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