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如图所示在面积为0.5m2的方形水平桌面中央放有一只装满酒精的圆柱形容器(ρ酒精=0.8×103kg/m3),容器底面积为500cm2,现将一质量为0.9kg、密度为0.9×103kg/m3的实心小球放入容器中(小球不溶
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如图所示在面积为0.5m2的方形水平桌面中央放有一只装满酒精的圆柱形容器(ρ酒精=0.8×103kg/m3),容器底面积为500cm2,现将一质量为0.9kg、密度为0.9×103kg/m3的实心小球放入容器中(小球不溶于酒精).
(1)试判断小球静止后是漂浮、悬浮还是沉在容器底部?
(2)此时小球所受的浮力是多少?
(3)小球放入容器前后,容器对水平桌面的压强变化了多少?
(1)试判断小球静止后是漂浮、悬浮还是沉在容器底部?
(2)此时小球所受的浮力是多少?
(3)小球放入容器前后,容器对水平桌面的压强变化了多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)已知小球的密度为ρ=0.9×103kg/m3;酒精的密度为0.8×103kg/m3;
小球的密度为ρ=0.9×103kg/m3>ρ酒精,所以小球下沉;静止后沉在容器底部;
(2)已知小球的质量为m=0.9kg;小球的密度为ρ=0.9×103kg/m3;
所以小球的体积V球=
=
=10-3m3;小球完全浸没,排开酒精的体积等于自身的体积;
小球受到的浮力F浮=ρ酒精gV排=ρ酒精gV球=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×10-3m3=7.84N
(3)小球排开的酒精的质量为m排=ρ酒精•V排=0.8×103kg/m3×10-3m3=0.8kg
所以容器对水平面增加的压力△G=△mg=(m-m排)g=(0.9kg-0.8kg)×10N/kg=1N
容器对水平桌面的压强增加△P=
=
=
=20Pa.
答:(1)小球静止后沉在容器底部;
(2)此时小球所受的浮力是7.84N;
(3)小球放入容器前后,容器对水平桌面的压强增加了20Pa.
(1)已知小球的密度为ρ=0.9×103kg/m3;酒精的密度为0.8×103kg/m3;
小球的密度为ρ=0.9×103kg/m3>ρ酒精,所以小球下沉;静止后沉在容器底部;
(2)已知小球的质量为m=0.9kg;小球的密度为ρ=0.9×103kg/m3;
所以小球的体积V球=
m |
ρ |
0.9kg |
0.9×103kg/m3 |
小球受到的浮力F浮=ρ酒精gV排=ρ酒精gV球=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×10-3m3=7.84N
(3)小球排开的酒精的质量为m排=ρ酒精•V排=0.8×103kg/m3×10-3m3=0.8kg
所以容器对水平面增加的压力△G=△mg=(m-m排)g=(0.9kg-0.8kg)×10N/kg=1N
容器对水平桌面的压强增加△P=
△F |
S |
△G |
S |
1N |
0.05m2 |
答:(1)小球静止后沉在容器底部;
(2)此时小球所受的浮力是7.84N;
(3)小球放入容器前后,容器对水平桌面的压强增加了20Pa.
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