如图所示,装有少量细沙的长直平底玻璃管漂浮于水面.玻璃管的底面积为5×10-4m2,浸入水中的深度是0.2m.,g取10N/kg.则
(1)玻璃管和细沙总重是多少?
(2)当向水中撒入一些食盐并搅拌均匀后,玻璃管向上浮起0.02m,此时食盐水的密度多大?
解:(1)玻璃管排开水的体积:
v排=sh=5×10-4m2×0.2m=1×10-4m3,
玻璃管受到的浮力:
F浮=G排=v排ρ水g=1×10-4m3×1×103kg/m3×10N/kg=1N,
∵玻璃管漂浮,
∴玻璃管和细沙总重:G=F浮=1N,
(2)∵加盐后玻璃管上浮一些,仍漂浮,
∴F浮′=G=1N,
F浮′=ρ盐水V排盐水g
∴ρ盐水==≈1.1×103kg/m3.
答:(1)玻璃管和细沙总重是1N;
(2)食盐水的密度为1.1×103kg/m3.
(1)知道玻璃管浸入的深度,求排开水的体积(浸入水中的体积),利用阿基米德原理球受到水的浮力;再根据物体的漂浮条件求玻璃管和细沙总重.
(2)水中加盐后仍漂浮,根据漂浮的条件和阿基米德原理即可求出盐水密度.
点评:本题考查了学生对阿基米德原理、物体漂浮条件的掌握和运用,知道玻璃管漂浮、利用好漂浮条件是本题的关键.