用一只气球拴着一个重物,使重物沉入水底,如图所示。已知物体重为5.4N,如果气球的质量不计,当温度为10℃时,气球的体积为300cm3,重物对容器底部的压力为0.4N,温度上升至t℃时,重物对容器底部的压力刚好为0,则此时气球的体积为 cm3。(g取10N/kg)
答案:340
解析:
设重物的体积为V,当温度为10℃时,气球的体积
V'=300cm3=3×10﹣4m3,
重物和气球受到的浮力:
F浮=G﹣F=5.4N﹣0.4N=5N,
根据F浮=ρ水gV排可得:
重物和气球排开水的体积
V排
=5×10﹣4m3,
重物的体积枳:
V=V排﹣V'=5×10﹣4m3﹣3×10﹣4m3
=2×10﹣4m3;
当温度上升到t摄氏度时:重物对容器底部的压力刚好为零,则
F浮′=G=5.4N,
根据F浮=ρ水gV排可得:
重物和气球排开水的体积
V排′
=5.4×10﹣4m3,
此时气球的体积:
V″=V排′﹣V=5.4×10﹣4m3﹣2×10﹣4m3
=3.4×10﹣4m3
=340cm3。
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