(2019·山东省初三期末)如图*所示,圆柱形容器中盛有适量的水,其内底面积为100cm2。*簧测力计的下端挂...
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(2019·山东省初三期末)如图*所示,圆柱形容器中盛有适量的水,其内底面积为100 cm2。*簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩,将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,*簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示。(g=10 N/kg)求:
(1) 在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小;
(2) 花岗岩的密度;
(3) 从开始提起到花岗岩完全离开水面,水对容器底部减小的压强。
【回答】
(1)2N;(2)2.8×103kg/m3;(3)200Pa
【解析】(1)由图乙可知,花岗岩的重力G=5.6N,花岗岩在未露出水面前*簧测力计的示数F=3.6N,所以花岗岩所受水的浮力大小:
F浮 =G-F=5.6N-3.6N=2N;
(2)由F浮 =ρ水gV排可得花岗岩的体积:
V=V排 = = =2×10-4 m3,
花岗岩的质量:
m=G/g=5.6N/10N/kg=0.56kg,
花岗岩的密度:
ρ=m/V=0.56kg/2×10−4m3=2.8×103 kg/m3;
(3)花岗岩离开水面后,水面下降的高度:
△h=V排/S容=2×10−4m3/100×10−4m2=0.02m,
水对容器底部减小的压强:
△p=ρ水g△h=1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.02m=200Pa。
知识点:压强和浮力单元测试
题型:计算题
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