小伟和小李研究物体浸入液体的过程中容器底部所受压强增加量Δp与哪些因素有关。所用相同的柱形容器底部都装有压强传感器,他们在容器中分别倒入一定量的水和酒精(ρ水>ρ酒),然后将高H为0.1米的实心柱体缓慢放入液体中,逐步改变其下表面距液面的距离h,如图14所示,并将测量
数据记录在表一和表二中。
| 表一 柱体浸入水中 | 表二 柱体浸入酒精中 | |||||
| 实验 序号 | h (米) | Δp (帕) |
| 实验 序号 | h (米) | Δp (帕) |
| 1 | 0.02 | 100 | 6 | 0.02 | 80 | |
| 2 | 0.04 | 200 | 7 | 0.04 | 160 | |
| 3 | 0.06 | 300 | 8 | 0.06 | 240 | |
| 4 | 0.08 | 400 | 9 | 0.08 | 320 | |
| 5 | 0.10 | 500 | 10 | 0.10 | 400 |
(1)分析比较表一或表二中液体对柱形容器底部压强增加量Δp与圆柱体浸入液体深度h的倍数关系及相关条件,可得出的初步结论是:当圆柱体浸入同种液体的过程中,
(14) 。
(2)分析比较实验序号 (15) 中液体对柱形容器底部压强增加量Δp与圆柱体浸入液体深度h及相关条件,可得出的初步结论是:当圆柱体浸入液体的过程中,浸入液体的深度h相同时,液体的密度越大,液体对柱形容器底部压强增加量Δp也越大。
(3)小李猜想:物体浸入同种液体中时,h的增加量相同,Δp的增加量也相同。小伟猜想:物体浸入同种液体中时,h的增加量相同,Δp的增加量与物体的形状有关。于是他们用等高的实心圆锥体在水中重复上述实验进行验证,如图15所示,测得的数据记录在表三中。
分析表三中的数据, (16) 的猜想正确,由表三中的数据及相关条件可得出初步结论是:实心锥体浸入柱形容器的水中时, (17) 。
如果用实心球重复上述实验,根据上述结论,可推理得出:实心球体浸入柱形容器的水中时, (18) 。
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某实心均匀圆柱体放置在水平地面上,其质量为20千克、体积为8×10-3米3、底面积为4×10-2米2。
①求圆柱体的密度ρ;
②求圆柱体对水平地面的压强p;
③水平面上还有A、B两个圆柱体(相关数据如表所示),请将其中_____(选填“A”或“B”)圆柱体竖直叠放在另一个圆柱体的上部中央,使上圆柱体对下圆柱体的压强最大。求出此最大压强p最大。
| 圆柱体 | 底面积 | 质量 |
| A | S | 5m |
| B | 5S | m |