一个密度为2×103千克/米3的圆柱体高10厘米,用一根弹簧把它吊起来,让它的一半浸没在水中(盛

浮力 已结 1 1224
小小艾米她
小小艾米她 2021-10-29 10:50

一个密度为2×103千克/米3的圆柱体高10厘米,用一根弹簧把它吊起来,让它的一半浸没在水中(盛水的容器很大),此时弹簧比原长伸长了8厘米(已知弹簧的伸长量与所受的拉力成正比,即F=k△x,k对给定的弹簧来说是常数,△x是弹簧的伸长量),现再往容器中注入密度为0.8×103千克/米3的油,并超过圆柱顶。问此时弹簧的伸长是多少?

image.png

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1条回答
  •  赵振宇
    赵振宇 (最佳回答者)
    2021-10-30 19:53

    解析:

    设圆柱体的横截面积为S,ρ为圆柱体密度,x1为容器中是水时弹簧伸长8,x2为容器中是水和油时弹簧伸长量,则

    ρgSh﹣ρ水gSimage.pngh=kx1﹣﹣﹣﹣①

    ρgSh﹣ρ水gS[image.pngh﹣(x1﹣x2)]﹣ρ油gS[image.pngh+(x1﹣x2)]=kx2﹣﹣﹣﹣②

    ①除以②得:

    image.png


    (2×103kg/m3×0.1mimage.png103kg/m3×0.1m)x2

    =[2×103kg/m3×0.1mimage.png103kg/m3×0.1m+103kg/m3×(0.08m﹣x2)image.png800kg/m3×0.1m﹣800kg/m3×(0.08m﹣x2)]×0.08m

    解之:

    x2=6.07cm。

    故此时弹簧的伸长是6.07cm。


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