题目内容

有一平底试管和沙子的重力为5N,试管底部的面积为2cm2,如图试管放在水中静止,求试管底部受到水的压强是多少?试管浸入水中的深度是多少cm?(取g=10N/Kg)
分析:由图可知,试管漂浮,根据物体的漂浮条件求试管受到的浮力,再根据阿基米德原理求排开水的体积,知道试管的底面积,求出试管浸入的深度,再利用液体压强公式求试管底面受到水的压强.
解答:解:∵试管漂浮,
∴F=G=5N,
∵Fvg,
∴V=V=
F
ρg
=
5N
1×103kg/m3×10N/kg
=5×10-4m3
试管浸入的深度:
h=
V
S
=
5×10-4m3
2×10-4m2
=2.5m=250cm,
试管底面受到水的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×2.5m=2.5×104Pa.
答:试管底部受到水的压强是2.5×104Pa;试管浸入水中的深度是250cm.
点评:本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,注意单位统一,要求灵活运用公式求解.
练习册系列答案
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实验证明:在同种液体中,固体所受的浮力大小跟排开液体的体积成正比.完成下列主要的实验步骤和记录实验数据的表格设计.
实验器材:细长平底试管一支(已知底面积为S=3cm2)、小汤匙一个、抹布一块、刻度尺一把、大水槽一个(水槽的深度大于平底试管的高度)、足量的水、足量的细沙子、天平及配套砝码.
实验步骤:
(1)用刻度尺测出试管的长度L并记录;
(2)
把天平放在水平桌面上,调节天平平衡
把天平放在水平桌面上,调节天平平衡

(3)用药匙取适量的细沙装入试管,用天平测出
细沙和试管的总质量m1
细沙和试管的总质量m1
;再将试管放入盛有水的水槽中,使试管
竖直漂浮在水面上静止
竖直漂浮在水面上静止
,用刻度尺测出试管露出水面的高度h1;将m1、h1记录在表格内.
(4)用抹布擦干试管,用药匙再取适量的细沙装入试管,用天平测出细沙和试管的总质量m2;再将试管放入盛有水的水槽中,使试管竖直漂浮在水面上静止,用刻度尺测出试管露出水面的高度h2;将m2、h2记录在表格内.
(5)仿照步骤(4)再做
4
4
次实验,测出细沙和试管的总质量m3、m4、m5、m6;测出每次试管露出水面的高度h3、h4、h5、h6,并将数值记录在表格内.
(6)计算出每次试管浸入水中的深度(L-h)和
排开水的体积V
排开水的体积V
;将数据记录在表管内.
(7)根据物体漂浮时F
=
=
G,可知试管每次漂浮时所受的浮力F
(8)分析F和试管排开水的体积V确定两者的关系.
实验记录表格:
S=3cm2
实验次数 1 2 3 4 5 6
试管的长度/cm
细沙和试管的总质量m/kg
重力G/N
试管露出水面高度h/cm
试管浸入水中深度L-h/cm
实验证明:在同种液体中,固体所受的浮力大小跟排开液体的体积成正比.完成下列主要的实验步骤和记录实验数据的表格设计.
实验器材:细长平底试管一支(已知底面积为S=3cm2)、小汤匙一个、抹布一块、刻度尺一把、大水槽一个(水槽的深度大于平底试管的高度)、足量的水、足量的细沙子、天平及配套砝码.
实验步骤:
(1)用刻度尺测出试管的长度L并记录;
(2)______;
(3)用药匙取适量的细沙装入试管,用天平测出______;再将试管放入盛有水的水槽中,使试管______,用刻度尺测出试管露出水面的高度h1;将m1、h1记录在表格内.
(4)用抹布擦干试管,用药匙再取适量的细沙装入试管,用天平测出细沙和试管的总质量m2;再将试管放入盛有水的水槽中,使试管竖直漂浮在水面上静止,用刻度尺测出试管露出水面的高度h2;将m2、h2记录在表格内.
(5)仿照步骤(4)再做______次实验,测出细沙和试管的总质量m3、m4、m5、m6;测出每次试管露出水面的高度h3、h4、h5、h6,并将数值记录在表格内.
(6)计算出每次试管浸入水中的深度(L-h)和______;将数据记录在表管内.
(7)根据物体漂浮时F______G,可知试管每次漂浮时所受的浮力F
(8)分析F和试管排开水的体积V确定两者的关系.
实验记录表格:
S=3cm2
实验次数 1 2 3 4 5 6
试管的长度/cm
细沙和试管的总质量m/kg
重力G/N
试管露出水面高度h/cm
试管浸入水中深度L-h/cm

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