如图所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器A、B,底面积分别为0.03米2和0.02米2 ,高均为0.3米

压强 已结 1 534
李向宁
李向宁 2021-4-2 18:25

如图所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器A、B,底面积分别为0.03米2和0.02米2 ,高均为0.3米,分别盛有0.1米高的酒精和水(已知ρ酒=0.8×103千克/米3)。甲是质量为5千克的实心柱体,底面积为0.01米2。求:

①水对容器底的压强。

②甲对桌面的压强。

③若将甲物体分别竖直放入两容器内的液体中,均能浸没,并使酒精对容器底的压力小于水对容器底的压力,求甲物体的体积范围。


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1条回答
  •  柯军
    柯军 (最佳回答者)
    2021-4-14 18:28

    解析:

    ①水对容器底的压强是:

    P1=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103Pa

    ②甲对地面的压力和压强:

    F甲=G甲=m甲g=5kg×10N/kg=50N

    P=

    F

    =

    50N

    =5×103Pa

    S

    0.01m2

    ③设甲的体积为V甲,则放入水中后,水的体积及其与水的总体积是:

    V水=S水h水=0.03m2×0.1m=3×10-3m3

    VA=V水+V=3×10-3m3+V

    水的深度是:

    hA=

    VA

    =

    3×10-3m3+V

     

    SA

    0.03m2

    同理,甲放入酒精里后,酒精的深度是:

    hB=

    VB

    =

    2×10-3m3+V

     

    SB

    0.02m2

    根据题意,其酒精对底部的压力小于水对底部的压力。故

    2×10-3m3+V

    ×0.8×103kg/m3×10N/kg×0.02m2<

    3×10-3m3+V

    ×1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m2

    0.02m2

    0.03m2

    解之得:

    V>2×10-3m3…………(1)

    如果将柱形物体A容器中液面能升到0.15m处,则能没的最大体积是:

    V柱浸<0 m2×0.15m=0.015m3…………(2)>

    比较(1)、(2)知,不能满足均能满足浸没的条件。


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