如圖所示,一邊長為5cm的正方體形狀的物體懸掛在*簧測力計下,靜止時*簧測力計的示數為3N;現將物體浸沒到如圖...
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問題詳情:
如圖所示,一邊長為5cm的正方體形狀的物體懸掛在*簧測力計下,靜止時*簧測力計的示數為3N;現將物體浸沒到如圖所示底面積為50cm2的圓柱形容器內的液體中,此時*簧測力計的示數為1N.問:
(1)物體受到的浮力是多少?
(2)物體浸沒前後液體對容器底部的壓強變化了多少?
【回答】
(1)物體受到的浮力是2N;
(2)物體浸沒前後液體對容器底部的壓強變化了400Pa。
【分析】(1)浸沒在液體中的物體,對物體進行受力分析,物體受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力、豎直向上的拉力,這三個力是平衡力,根據平衡力條件列出等式求出浮力大小;
(2)知道正方體物體的邊長,求出物體的體積,知道浮力,根據阿基米德原理求出液體的密度,知道物體的體積和容器的底面積,求出物體浸沒後液體深度變化量,根據液體壓強公式求出壓強變化量。
【解答】(1)物體的重力為:G=3N,
物體浸沒在液體中,受到豎直向下的重力G、豎直向上的浮力F浮、豎直向上的拉力F,這三個力是平衡力,
所以物體受到的浮力為:F浮=G﹣F=3N﹣1N=2N。
(2)物體的體積為:V=a3=(5cm)3=125cm3=1.25×10﹣4m3,
物體浸沒在液體中,物體排開液體的體積為:V排=V=1.25×10﹣4m3,
根據阿基米德原理得,液體的密度為:
ρ===1.6×103kg/m3,
物體浸沒在液體中,液體深度變化為為:
△h===2.5cm=0.025m,
物體浸沒前後液體對容器底部的壓強量為:
△p=ρg△h=1.6×103kg/m3×10N/kg×0.025m=400Pa。
【點評】對於壓強變化量的問題,首先求出物體浸沒在液體中,液體深度的變化量,然後根據△p=ρg△h計算壓強變化量。
知識點:壓強和浮力單元測試
題型:計算題