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在一个底面积为200厘米2、高度为20厘米的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放入一个边长为10厘米的实心正方体物块,然后逐渐向容器中倒入某种液体.右图反映了物块对容器底部压力的大小F与容
题目详情
在一个底面积为200厘米2、高度为20厘米的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放入一个边长为10厘米的实心正方体物块,然后逐渐向容器中倒入某种液体.右图反映了物块对容器底部压力的大小F与容器中倒入液体的深度h(0~6厘米)之间的关系.
由此可知这种液体的密度大小为 千克/米3,当倒入液体的深度h为12厘米时,物块对容器的底部压力的大小F大小为 牛.
由此可知这种液体的密度大小为 千克/米3,当倒入液体的深度h为12厘米时,物块对容器的底部压力的大小F大小为 牛.
▼优质解答
答案和解析
(1)由物块对容器底部压力的大小F与容器中倒入液体的深度h(0~6厘米)之间的关系图象可知,当倒入液体深度为0时,物块对容器底的压力F=G=20N;当倒入液体深度h=4cm时,物块对容器底的压力F′=G-F浮=15N,而F浮=ρ液V排g,据此求出液体的密度;
(2)求出了物块的重力,知道边长可求体积,利用公式G=mg=ρVg求物块的密度,和液体的密度比较,得出物块在倒入液体的深度h′=12cm时的浮与沉,进而求出对容器的底部压力的大小.
【解析】
(1)由图知,当倒入液体深度为0时,物块对容器底的压力F=G=20N,
当倒入液体深度h=4cm=0.04m时,物块对容器底的压力F′=15N,而F′=G-F浮,
∴F浮=G-F′=20N-15N=5N,
∵F浮=ρ液V排g=ρ液Shg,
∴液体的密度:
ρ液===1.25×103kg/m3;
(2)∵G=mg=ρVg,
物块的密度:
ρ物===2×103kg/m3,
∵ρ物>ρ液,
当倒入液体的深度h′=12cm时,物块将浸没在液体中并沉入容器底,
对容器的底部压力的大小:
F压=G-F浮′=20N-ρ液Vg=20N-1.25×103kg/m3×10×10×10×10-6m3×10N/kg=7.5N.
故答案为:1.25×103kg/m3;7.5N.
(2)求出了物块的重力,知道边长可求体积,利用公式G=mg=ρVg求物块的密度,和液体的密度比较,得出物块在倒入液体的深度h′=12cm时的浮与沉,进而求出对容器的底部压力的大小.
【解析】
(1)由图知,当倒入液体深度为0时,物块对容器底的压力F=G=20N,
当倒入液体深度h=4cm=0.04m时,物块对容器底的压力F′=15N,而F′=G-F浮,
∴F浮=G-F′=20N-15N=5N,
∵F浮=ρ液V排g=ρ液Shg,
∴液体的密度:
ρ液===1.25×103kg/m3;
(2)∵G=mg=ρVg,
物块的密度:
ρ物===2×103kg/m3,
∵ρ物>ρ液,
当倒入液体的深度h′=12cm时,物块将浸没在液体中并沉入容器底,
对容器的底部压力的大小:
F压=G-F浮′=20N-ρ液Vg=20N-1.25×103kg/m3×10×10×10×10-6m3×10N/kg=7.5N.
故答案为:1.25×103kg/m3;7.5N.
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