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圆柱形容器中装有适量的水 将木块A放入水中静止时 有的体积露出水面 如图所示 此

时间:2019-06-26 06:44:33

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圆柱形容器中装有适量的水 将木块A放入水中静止时 有的体积露出水面 如图所示 此

问题补充:

圆柱形容器中装有适量的水,将木块A放入水中静止时,有的体积露出水面,如图所示,此时水对容器底部的压强增加了300Pa.若将木块A挂在轻质杠杆左端B点,且A的部分体积浸入水中,在杠杆C点悬挂重物G使杠杆水平平衡,如图所示,此时水对容器底部的压强比木块A漂浮时减少了100Pa.若将容器中的水换成另一种液体,使木块A露出液面部分与乙图相同,移动重物G到D点时,杠杆水平平衡,如图所示.若OC:OD=10:13.则这种液体的密度为________kg/m3.

答案:

0.85×103

解析分析:(1)由于木块物体漂浮在水面上,有的体积露出水面,可知排开水的体积为V,根据阿基米德原理和物体的漂浮条件可得F浮=ρ水Vg=G木;

设容器底面积为S,则排开水的体积V=S△h,由题知,放入木块后,水对容器底部的压强增加了300Pa,根据液体压强公式可得关系式①(△p=ρ水△hg=300Pa);

(2)将木块A挂在轻质杠杆左端B点,水对容器底部的压强比木块A漂浮时减少了100Pa,所以比原来水对容器底部的压强增加了200Pa,根据液体压强公式可得关系式②△p′=ρ水△h′g=200Pa,由①②可得△h′=△h,而S△h=V,可得此时排开水的体积V排′=V,利用阿基米德原理求此时受到的浮力,而B端受到的拉力FB=G木-F浮′,根据杠杆平衡条件可得关系式③(FB×OB=G×OC);

(3)将容器中的水换成另一种液体,使木块A露出液面部分与乙图相同,利用阿基米德原理求受到液体的浮力,而B端受到的拉力FB′=G木-F浮″,根据杠杆平衡条件可得关系式④(FB′×OB=G×OD),由③④相比解得液体的密度大小.

解答:

(1)左图,物体漂浮在水面上,有的体积露出水面,

V排=V,

F浮=ρ水V排g=ρ水Vg=G木,

设容器底面积为S,则

V排=V=S△h,

由题知,放入木块后,水对容器底部的压强增加了300Pa,

即△p=ρ水△hg=300Pa,--------①

(2)中图,将木块A挂在轻质杠杆左端B点,水对容器底部的压强比木块A漂浮时减少了100Pa,所以比原来水对容器底部的压强增加了200Pa,

即:△p′=ρ水△h′g=200Pa,--------②

由①②可得:

△h′=△h,

而S△h=V,

∴V排′=S△h=S△h=×V=V,

此时受到的浮力:

F浮′=ρ水V排′g=ρ水Vg,

B端受到的拉力:

FB=G木-F浮′=ρ水Vg-ρ水Vg=ρ水Vg,

∵杠杆平衡,

∴FB×OB=G×OC,

即:ρ水Vg×OB=G×OC--------③

(3)右图,将容器中的水换成另一种液体,使木块A露出液面部分与乙图相同,受到液体的浮力:

F浮″=ρ液Vg,

B端受到的拉力:

FB′=G木-F浮″=ρ水Vg-ρ液Vg,

∵杠杆平衡,

∴FB′×OB=G×OD,

即:(ρ水Vg-ρ液Vg)×OB=G×OD--------④

得:

=,

∴ρ液=ρ水=×1×103kg/m3=0.85×103kg/m3.

圆柱形容器中装有适量的水 将木块A放入水中静止时 有的体积露出水面 如图所示 此时水对容器底部的压强增加了300Pa.若将木块A挂在轻质杠杆左端B点 且A的部分体积浸

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