如图甲所示,盛有液体的柱形容器置于水平桌面上,容器对桌面的压强为1000Pa;如图乙所示,用细线拴一实心铝块,将铝块的一半浸在液体中,容器对桌面的压强改变了80Pa;如图丙所示,将细线剪断,铝块沉到容器底部,容器对桌面的压强又改变了460Pa.容器的底面积为100cm2,ρ铝=2.7g/cm3,g取10N/kg。下列判断正确的是( )
①铝块浸没在液体中时所受浮力是1.6N
②铝块的体积是100cm3
③铝块沉底时对容器底部的压力小于4.6N
④液体的密度是0.8g/cm3
A.只有①③④正确 B.只有①②④正确
C.只有①③正确 D.只有②③正确
答案:A
解析(三人行社区haowen.wuliok.com为你作答):
(1)图乙比图甲中对桌面增加的压力:
△F1=△p1S=80Pa×100×10﹣4m2=0.8N,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且铝球受到的浮力和铝球对水的压力是一对相互作用力,
所以,对桌面增加的压力△F1=G排,
由阿基米德原理可知,铝球受到的浮力:
F浮=G排=0.8N,
由F浮=ρgV排可知,铝球浸没时受到的浮力:
F浮′=2F浮=2×0.8N=1.6N,故①正确;
(2)将细线剪断,铝块沉到容器底部,图丙比图甲中对桌面增加的压强:
△p=△p1+△p2=80Pa+460Pa=540Pa,
图丙比图甲中对桌面增加的压力:
△F2=△pS=540Pa×100×10﹣4m2=5.4N,
铝块的重力:
G铝=△F2=5.4N,
由G=mg可得,铝球的质量:
铝块沉底时对容器底部的压力:
F铝=G铝﹣F浮′=5.4N﹣1.6N=3.8N<4.6N,故③正确;
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮=ρgV排可得,液体的密度:
故④正确,
综上可知,选项A正确、BCD错误。
故选:A。
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