如图(a)为长方体形状容器的截面图,左有两面、可以抽出,、为轻质薄挡板

19、(2021·内蒙古包头·T13)如图(a)为长方体形状容器的截面图,左有两面可以抽出,为轻质薄挡板,将容器均匀分割成3个边长为10cm的正方体密闭容器甲、乙、丙。甲容器中有0.5kg水,乙容器中固定一个质量为1.7kg的金属块,丙容器中有0.5kg盐。(容器壁厚度和质量均不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)求甲容器中,水对容器底部的压强;
(2)将容器放入装有4.5L水的水槽中、如图(b)所示。求容器静止后露出水面的高度;
(3)将抽出,容器下沉浸没在液体中(设液体混合时,液体体积总量保持不变,盐全部溶于水后液体体积保持不变),求容器最终对水槽底部的压强。
 
19、【答案】(1)500Pa;(2)0.01m;(3)200Pa
【解析】
解:(1)甲容器的底面积
S=0.1×0.1m2=0.01m2
水对容器底部压力等于其重力,即
F=G水=mg=0.5kg×10N/kg=5N
则水对容器底部的压强

(2)容器的总重力
G总=G水+m金属块g+mg=5N+1.7kg×10N/kg+0.5kg×10N/kg=27N
容器放入水槽中处于漂浮状态,则所受的浮力
F浮=G总=27N
那么容器排开水的体积

则容器浸没在水中的深度

则静止后,露出水面的高度
h=l-h1=0.1m-0.09m=0.01m
(3)水槽中,水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×4.5×10-3m3=4.5kg
抽出AA1、DD1后,水槽液体的总质量
m总=m+m水+m盐=4.5kg+0.5kg+0.5kg=5.5kg
容器甲中水的体积

水槽中液体的总体积
V总=V水+V=5×10-4m3+4.5×10-3m3=5×10-3m3
此液体的密度

容器浸没在水槽中受到的浮力
F浮1=ρgV乙=1.1×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=11N
乙容器的重力
G金属块=m金属块g=1.7kg×10N/kg=17N
则容器最终对水槽底部的压强

答:(1)甲容器中,水对容器底部的压强为500Pa;
(2)容器静止后露出水面的高度为0.01m;
(3)容器最终对水槽底部的压强为200Pa。
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: