Question

如图所示，装有少量细纱的长直平底玻璃管长0.25m，漂浮于水面，玻璃管的底面积为5×10^-4m²，浸入水中的深度为0.1m．求：
（1）玻璃管排开水的体积？
（2）玻璃管所受的浮力？
（3）玻璃管和细纱总重为多少？
（4）管底受到水的压力是多少？

Answer 1

分析：（1）知道玻璃管浸入水的深度和底面积，根据V=Sh求出排开水的体积（浸入水中的体积）；
（2）利用阿基米德原理求出玻璃管所受的浮力；
（3）根据物体的漂浮条件求出玻璃管和细沙总重；
（4）知道玻璃管浸入的深度，利用液体压强公式求管底受到水的压强．

解答：解：（1）玻璃管排开水的体积：
V_排=Sh=5×10^-4m²×0.1m=5×10^-5m³；
（2）根据阿基米德原理可得，玻璃管受到的浮力：
F_浮=G_排=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×9.8N/kg×5×10^-5m³=0.49N；
（3）∵玻璃管漂浮，
∴玻璃管和细沙总重：
G=F_浮=0.49N；
（4）管底受到水的压强：
p=ρgh=1×10³kg/m³×9.8N/kg×0.1m=980Pa．
答：（1）玻璃管排开水的体积为5×10^-5m³；
（2）玻璃管所受的浮力为0.49N；
（3）玻璃管和细纱总重为0.49N；
（4）管底受到水的压力是980Pa．

点评：本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理、物体漂浮条件的掌握和运用，知道玻璃管漂浮、利用好漂浮条件是本题的关键．