题目内容
【题目】一个圆柱形容器放在水平桌面上,如图甲所示,容器中立放着一个均匀的实心圆柱体M,现慢慢向容器中加水,加入的水对容器底的压强
与所加水的质量m的关系如图丙所示,在整个过程中无水溢出,M的底面始终与容器中的水面平行,当加入的水等于3 kg时,物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4 cm,如图乙所示(
=1.0 g/cm3),求:
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(1)圆柱体M刚好漂浮时容器中水的深度h____;
(2)圆柱体M的密度
______;
(3)圆柱形容器的内底面积S____.
【答案】 0.06m
0.1m2
【解析】(1)当加入的水m水=3kg时,p水=0.6×103Pa,由p=ρgh可得,水的深度h=
=
=0.06m=6cm;(2)由于物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm,则物体M的高度H=h+h露=6cm+4cm=10cm;由漂浮条件可知:F浮=G,即:ρ水V排g=ρ物V物g,则ρ水Sh浸g=ρ物SHg,所以ρ物=
ρ水=
×1×103kg/m3=0.6×103kg/m3;(3)由于加入的水等于7kg与3kg时压强分别为1.0×103Pa、0.6×103Pa,由p=
得:△P=
,所以S=
=
=
=0.1m2。
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