一個(gè)底面積為100cm2、高為20cm的圓柱形容器,裝滿水后對(duì)桌面的壓強(qiáng)為2200Pa.現(xiàn)用一彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一金屬塊,輕輕浸入水中.當(dāng)金屬塊浸沒(méi)水中且靜止不動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為4.8N.將金屬塊緩慢取出后,容器對(duì)桌面壓強(qiáng)為2140Pa.(取g=10N/kg)求:
(1)金屬塊浸沒(méi)水中前,水對(duì)容器底的壓強(qiáng);
(2)金屬塊浸沒(méi)水中受到的浮力;
(3)金屬塊的密度.

解:(1)金屬塊浸沒(méi)水中前,容器中水的深度:
h=20cm=0.2m,
水對(duì)容器底的壓強(qiáng):
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(2)∵水平面上物體的壓力和自身的重力相等,
∴金屬塊浸沒(méi)時(shí)排開水的重力:
G=F1-F2=p1s-p2s=(p1-p2)s=(2200Pa-2140Pa)×100×10-4m2=0.6N;
∴F=G=0.6N;
(3)金屬塊的體積:
V=V===6×10-5m3;
金屬塊的重力:
G=F+F′=0.6N+4.8N=5.4N;
金屬塊的密度:
ρ====9×103kg/m3
答:(1)金屬塊浸沒(méi)水中前,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為2×103Pa;
(2)金屬塊浸沒(méi)水中受到的浮力為0.6N;
(3)金屬塊的密度為9×103kg/m3
分析:(1)金屬塊浸沒(méi)水中前,容器中水的深度不變,根據(jù)p=ρgh可求水對(duì)容器底的壓強(qiáng);
(2)水平面上物體的壓力和自身的重力相等,圓柱形容器對(duì)桌面兩次的壓力差即為金屬塊排開水的重力,根據(jù)F=ps求出其大小,根據(jù)阿基米德原理可知金屬塊浸沒(méi)水中受到的浮力;
(3)根據(jù)阿基米德原理求出金屬塊排開水的體積即為金屬塊的體積,利用稱重法求出金屬塊的重力,根據(jù)密度公式求出金屬塊的密度.
點(diǎn)評(píng):本題考查壓強(qiáng)、體積、浮力、重力、密度等的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,難點(diǎn)根據(jù)前后壓強(qiáng)大小的變化求出金屬塊浸沒(méi)時(shí)排開水的重力,解題過(guò)程中要注意單位的換算.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2011?涼山州)小亮在學(xué)習(xí)了“浮力”之后,做了一個(gè)觀察雞蛋懸浮的實(shí)驗(yàn),主要操作步驟如下:如圖所示,先在水平桌面上放置一個(gè)底面積為100cm2的圓筒形容器(厚度可忽略),向容器中注入10cm深的水,再取一個(gè)雞蛋,稱得其質(zhì)量為55g,將它輕輕放入水中,發(fā)現(xiàn)雞蛋沉至容器底部,此時(shí)測(cè)得水面升高了5mm,然后,向容器中加食鹽并不停地?cái)噭?dòng),直到雞蛋恰好懸浮起來(lái)為止,請(qǐng)計(jì)算:
(1)容器中放入雞蛋時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是多大(g=10N/kg)
(2)當(dāng)雞蛋懸浮起來(lái)時(shí),鹽水的密度是多少?

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一個(gè)底面積為100cm2、高為10cm的圓柱形容器,裝滿水后對(duì)桌面的壓強(qiáng)為1200Pa.現(xiàn)用一彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一金屬塊,輕輕浸入水中.當(dāng)金屬塊浸沒(méi)水中且靜止不動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為4.8N.將金屬塊緩慢取出后,容器對(duì)桌面壓強(qiáng)為1140Pa.(取g=10N/kg).求:
(1)金屬塊浸沒(méi)水中時(shí),水對(duì)容器底的壓強(qiáng).
(2)金屬塊的密度.

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如圖甲,一個(gè)底面積為100cm2、深度為10cm的圓柱形容器放在水平桌面上,裝滿水后容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為1200Pa.用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一金屬塊,輕輕浸入水中,如圖乙,當(dāng)金屬塊浸沒(méi)水中且靜止不動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為4.8N.再將金屬塊緩慢取出后,如圖丙,忽略金屬塊帶出水分的多少,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為1140Pa.求:
(1)如圖乙,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)?
(2)金屬塊的密度?
(3)如圖丁,不用彈簧測(cè)力計(jì),當(dāng)金屬塊單獨(dú)浸沒(méi)在裝滿水的容器中時(shí),容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)?

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(1)金屬塊浸沒(méi)水中前,水對(duì)容器底的壓強(qiáng);
(2)金屬塊浸沒(méi)水中受到的浮力;
(3)金屬塊的密度.

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(1)容器中未放入雞蛋時(shí),水對(duì)容器底部的壓力是多大?
(2)當(dāng)雞蛋懸浮起來(lái)時(shí),鹽水的密度是多少?(g=10N/kg)

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