题目内容

13.如图所示,横截面积S=30cm2的圆柱体竖直地浮在某种液体中,圆柱体的质量m=270g,浸在液体中的深度是h=10cm.取g=10N/kg.问:
(1)圆柱体受到的浮力是多大?
(2)液体对圆柱体底面向上的压力是多大?
(3)容器中所盛液体的密度是多大?
(4)如果容器也是圆柱形的,且底面积S底=100cm2,问:如果把浮在液体中的圆柱体取走,容器中的液面要下降几厘米?液体对容器底的压强将减小多少?

分析 (1)根据物体漂浮时浮力等于重力即可求出圆柱体受到的浮力;
(2)根据二力平衡条件即可求出液体对圆柱体底面向上的压力;
(3)根据F浮=ρ液gV排即可求出液体的密度;
(3)根据V=Sh即可求出液面下降的高度;根据△p=ρg△h即可求出液体对容器底压强的减少量.

解答 解:(1)圆柱体受到的浮力:
F浮=G=0.27kg×10N/kg=2.7N;
(2)因为圆柱体在液体中处于静止状态,因此液体对圆柱体底面向上的压力和圆柱体的重力是一对平衡力,即液体对圆柱体底面向上的压力:F=G=2.7N;
(3)由F浮=ρ液gV排可得:
ρ液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$=$\frac{2.7N}{10N/kg×30×1{0}^{-4}{m}^{2}×0.1m}$=0.9×103kg/m3;
(4)如果把浮在液体中的圆柱体取走,容器中的液面要下降的高度:
△h=$\frac{△V}{S}$=$\frac{30×1{0}^{-4}{m}^{2}×0.1m}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=0.03m=3cm;
液体对容器底的压强减小的量:
△p=ρ液g△h=0.9×103kg/m3×10N/kg×0.03m=270Pa.
答:(1)圆柱体受到的浮力是2.7N;
(2)液体对圆柱体底面向上的压力是2.7N;
(3)容器中所盛液体的密度是0.9×103kg/m3;
(4)把浮在液体中的圆柱体取走,容器中的液面要下降3厘米;液体对容器底的压强将减小270Pa.

点评 此题考查学生对液体压强的计算、物体的浮沉条件、阿基米德原理以及二力平衡条件的应用;此题的关键是根据浮力求排开液体的体积,进而求浸入深度,这是此题的突破点.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网