5.如图所示,放置在水平桌面上的两个圆柱形容器,甲容器底面积为3×10-2米2,容器内放了正方体物块A

5.如图所示,放置在水平桌面上的两个圆柱形容器,甲容器底面积为3×10-22,容器内放了正方体物块A;乙容器底面积为2×10-22,容器内装有深度为0.2米的水。求:
 

①乙容器中水的质量m水。
②水对乙容器底的压强p水。
③现将某种液体倒入甲容器中,并使物块A正好浸没,此时溶液对容器甲的压强为p液.再将物块取出浸没在乙容器的水中,水面上升至0.25米(水未溢出)。p液恰好是水对容器乙压强变化量△p水的1.5倍,求:液体密度ρ液。
解:
①乙容器内水的体积:
V=Sh=2×10-2m2×0.2m=4×10-3m3
由ρ=m/v得水的质量:
mV=1×103kg/m3×4×10-3m3=4kg
②水对乙容器底的压强:
pgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
③将某种液体倒入甲容器中,物块A正好浸没,此时液体深度:h=hA
溶液对容器甲的压强:
pghghA
将物块取出浸没在乙容器的水中,水面上升至0.25m,物块A的体积:
VA=Sh=2×10-2m2×(0.25m-0.2m)=1×10-3m3
则正方体A的边长:hA=0.1m
水对容器乙压强变化量:
pgh=1×103kg/m3×10N/kg×(0.25m-0.2m)=500Pa
由题知,p恰好是水对容器乙压强变化量△p的1.5倍,
即:p=1.5△p
ρghA=1.5×500Pa
ρ×10N/kg×0.1m=1.5×500Pa
解得:ρ=0.75×103kg/m3
答:①乙容器中水的质量为4kg
②水对乙容器底的压强为2000Pa
③液体密度为0.75×103kg/m3
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