將圓柱體B豎立在圓柱形容器A的水平底面上,圓柱體B對容器A的底面的壓強為p0.向容器A內緩慢注水,記錄注入水的...
問題詳情:
將圓柱體B豎立在圓柱形容器A的水平底面上,圓柱體B對容器A的底面的壓強為p0.向容器A內緩慢注水,記錄注入水的質量m和所對應的水對容器A底面的壓強p,記錄的數據如下表所示.已知圓柱體B的體積為2800cm3,則p0等於 Pa.(g取10N/kg)
m/g | 1000 | 2000 | 3000 | 4300 | 5900 | 7500 |
p/Pa | 400 | 800 | 1200 | 1600 | 2000 | 2400 |
【回答】
解:∵p=ρgh,∴h=,
則分別計算出加水時水的深度:
h1===0.04m=4cm;
同理得:h2=8cm;
h3=12cm;
h4=16cm;
h5=20cm;
h6=24cm;
對錶格中數據進行處理及各狀態分析如下:
m/g | 1000 | 2000 | 3000 | 4300 | 5900 | 7500 |
p/Pa | 400 | 800 | 1200 | 1600 | 2000 | 2400 |
h/cm | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 |
△h/cm | 4 | |||||
△m/g | 1000 | 1600 | ||||
加水情況圖示 | ① | ② | ③ | 或 ④ | ⑤ | 或⑥ |
①~③,m與h成正比,③~④,m與h不成正比,説明物體可能已經漂浮或已經全部浸沒,④~⑥△m與△h成正比.
圖④~⑤中,增加水的質量:△m④~⑤=ρSA△h④~⑤,
∴容器的底面積:SA===400cm2,
圖①中,水的質量:m1=ρV1=ρ(SA﹣SB)h1,
∴圓柱體的底面積:SB=SA﹣=400cm2﹣=150cm2,
∵圓柱體的高度:hB==≈18.7cm>h4=16cm,
∴從③到④的過程中,圓柱體已經漂浮,並不是完全浸沒在水中,
由圖④可知,m4=ρ(SAh4﹣V排),
∴圓柱體排開水的體積:
V排=SAh4﹣=400cm2×16cm﹣=2100cm3=2.1×10﹣3m3,
圓柱體B的重力:GB=F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×2.1×10﹣3m3=21N,
圓柱體在圓柱形容器A的水平底面上時,對容器底的壓力:
FB=GB=21N,
圓柱體B對容器A底面的壓強:
p0===1400Pa.
故*為:1400.
知識點:壓強
題型:填空題