如图所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6N,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为27N的金属块,现将金属块浸没水中,容器内水面由20cm上升到30cm(g=10N/kg).求:(1
◎ 题目
如图所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6N,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为27N的金属块,现将金属块浸没水中,容器内水面由20cm 上升到30cm(g=10N/kg).求: (1)金属块未放入水中时(如图所示),容器底部受到的水的压强: (2)金属块的密度; (3)金属块浸没水中静止后弹簧测力计的示数; (4)金属块浸没水中后(未于底部接触),容器对桌面的压强. |
◎ 答案
(1)金属块未放入水中时容器底部受到的水的压强为2×103Pa; (2)金属块的密度为2.7×103kg/m3; (3)弹簧测力计的示数为17N; (4)容器对水平桌面的压强为3600Pa |
◎ 解析
试题分析:(1)已知水的深度和密度,利用公式p=ρgh计算容器底部受到水的压强; (2)已知金属块放入水中前后的深度,可以得到金属块排开水的深度;已知容器的底面积和金属块排开水的深度,可以得到金属块排开水的体积,也就是金属块的体积;已知金属块的体积和重力,利用密度公式得到金属块的密度; (3)已知金属块排开水的体积,可以得到金属块受到的浮力;已知金属块的重力、受到的浮力,两者之差就是弹簧测力计的拉力; (4)桌面受到的压力等于容器重力、原来水的重力和金属块排开的水的重力之和;已知压力和受力面积,利用公式p=得到压强. (1)金属块未放入水中时容器底部受到的水的压强p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa; (2)金属块的体积为V金=V排=Sh排=S(h2﹣h1)=0.01m2×(0.3m﹣0.2m)=0.001m3, 金属块的密度为ρ金====2.7×103kg/m3; (3)金属块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N, 弹簧测力计的示数为F=G﹣F浮=27N﹣10N=17N; (4)容器中的水重为G水=m水g=ρ水gV=ρ水gSh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.2m=20N 容器对桌面的压力为F=G0+G水+G排=6N+20N+10N=36N, 容器对水平桌面的压强为p2===3600Pa 点评:此题考查的是压强、液体压强计算公式的应用、阿基米德原理的应用和力的平衡关系的应用,属于力学综合题.解决压强问题时,首先明确研究对象是液体还是固体,以选择相应的压力、压强公式,切忌张冠李戴 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6N,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为27N的金属块,现将金属块浸没水中,容器内水面由20cm上升到30cm(g=10N/kg).求:(1…”主要考查了你对 【力的合成与应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
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