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物理必考如图所示在面积为0.5m2的方形水平桌面中央放有一只装满酒精

更新时间:2024-01-20 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图所示在面积为0.5m2的方形水平桌面中央放有一只装满酒精的圆柱形容器(ρ酒精=0.8×103kg/m3),容器底面积为500cm2,现将一质量为0.9kg、密度为0.9×103kg/m3的实心小球放入容器中(小球不溶于酒精).fGD物理好资源网(原物理ok网)

(1)试判断小球静止后是漂浮、悬浮还是沉在容器底部?fGD物理好资源网(原物理ok网)

(2)此时小球所受的浮力是多少?fGD物理好资源网(原物理ok网)

(3)小球放入容器前后,容器对水平桌面的压强变化了多少?

试题答案

解:fGD物理好资源网(原物理ok网)

(1)已知小球的密度为ρ=0.9×103kg/m3;酒精的密度为0.8×103kg/m3fGD物理好资源网(原物理ok网)

小球的密度为ρ=0.9×103kg/m3>ρ酒精,所以小球下沉;静止后沉在容器底部;fGD物理好资源网(原物理ok网)

(2)已知小球的质量为m=0.9kg;小球的密度为ρ=0.9×103kg/m3fGD物理好资源网(原物理ok网)

所以小球的体积V===10-3m3;小球完全浸没,排开酒精的体积等于自身的体积;fGD物理好资源网(原物理ok网)

小球受到的浮力F酒精gV酒精gV=0.8×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=8NfGD物理好资源网(原物理ok网)

(3)小球排开的酒精的质量为m酒精?V=0.8×103kg/m3×10-3m3=0.8kgfGD物理好资源网(原物理ok网)

所以容器对水平面增加的压力△G=△mg=(m-m)g=(0.9kg-0.8kg)×10N/kg=1NfGD物理好资源网(原物理ok网)

容器对水平桌面的压强增加△P====20Pa.fGD物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)小球静止后沉在容器底部;fGD物理好资源网(原物理ok网)

(2)此时小球所受的浮力是8N;fGD物理好资源网(原物理ok网)

(3)小球放入容器前后,容器对水平桌面的压强增加了20Pa.fGD物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)物体在液体中的浮沉决定于物体密度和液体密度的大小关系:ρ>ρ,下沉;ρ,悬浮;ρ<ρ,上浮.已知小球的密度,与酒精的密度比较确定浮沉.fGD物理好资源网(原物理ok网)

(2)已知小球的质量和密度,根据公式V=求出小球的体积,再利用公式F酒精gV求出小球受到的浮力;fGD物理好资源网(原物理ok网)

(3)小球放入酒精中,已知小球的体积可以得到小球排开的酒精的质量,还知道小球的质量,从而可以求出容器对水平面增加的压力,固体能够传递压力,容器对水平面的增加的压强用P=计算.fGD物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查物体的沉浮状态、受到的浮力以及压强的计算,最容易出错的地方是计算液体对容器底的压强一般用公式P=ρgh,压强大小与容器的形状无关.固体能够传递压力,不能传递压强,所以容器对支持面的压强用P=分析.fGD物理好资源网(原物理ok网)

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