(2014•黄浦区一模)如图1所示,底面积为2×10-2米2的薄壁轻质圆柱形容器放在水平地面上.容器内水的深度为0.1米
来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/30 12:59:00
(2014•黄浦区一模)如图1所示,底面积为2×10-2米2的薄壁轻质圆柱形容器放在水平地面上.容器内水的深度为0.1米.
①求水对容器底部的压强ρ水.
②求容器中水的质量m水.
③如图2所示,将容器放在面积为4×10-2米2的正方形木板中央,并置于水平地面上.现有物体A、B(其密度、体积的关系如表所示),请选择一个,当把物体浸没在容器内水中后(水不会溢出),可使水对容器底部压强的增加量△ρ水与水平地面受到的压强增加量△ρ地的比值最大.
(a)选择______物体(选填“A”或“B”).
(b)求△ρ水与△ρ地的最大比值.
①求水对容器底部的压强ρ水.
②求容器中水的质量m水.
③如图2所示,将容器放在面积为4×10-2米2的正方形木板中央,并置于水平地面上.现有物体A、B(其密度、体积的关系如表所示),请选择一个,当把物体浸没在容器内水中后(水不会溢出),可使水对容器底部压强的增加量△ρ水与水平地面受到的压强增加量△ρ地的比值最大.
(a)选择______物体(选填“A”或“B”).
(b)求△ρ水与△ρ地的最大比值.
物体 | 密度 | 体积 |
A | ρ | 2V |
B | 3ρ | V |
(1)水对容器底部的压强p水=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;
(2)∵ρ=
m
V,V=2×10-2m2×0.1m=2×10-3m3,
∴容器中水的质量m水=ρ水×V=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg;
(3)(a)∵薄壁轻质圆柱形容器放在水平地面上,
若使容器对水平地面的压力最大,则选择的物体重力为最大,
∵GA=ρ×2V×g=2ρVg,GB=3ρ×V×g=3ρVg,
∴选择物体B对水平地面的压力最大,为F最大=GB+G=3ρVg+mg=(3ρV+m)g
则水对容器底部压强的增加量△ρ水与水平地面受到的压强增加量△ρ地的比值最小
因此选择A物体;
(b)根据p=
F
S可知:
△p水
△p地=
ρ水g△h水
△F地
S木=
ρ水g
2V
S容
ρ2Vg
4×10−2m2=
2ρ水
ρ.
答:①水对容器底部的压强ρ水为980Pa;
②求容器中水的质量m水为2kg;
③(a)A;
(b)2ρ水:ρ.
(2)∵ρ=
m
V,V=2×10-2m2×0.1m=2×10-3m3,
∴容器中水的质量m水=ρ水×V=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg;
(3)(a)∵薄壁轻质圆柱形容器放在水平地面上,
若使容器对水平地面的压力最大,则选择的物体重力为最大,
∵GA=ρ×2V×g=2ρVg,GB=3ρ×V×g=3ρVg,
∴选择物体B对水平地面的压力最大,为F最大=GB+G=3ρVg+mg=(3ρV+m)g
则水对容器底部压强的增加量△ρ水与水平地面受到的压强增加量△ρ地的比值最小
因此选择A物体;
(b)根据p=
F
S可知:
△p水
△p地=
ρ水g△h水
△F地
S木=
ρ水g
2V
S容
ρ2Vg
4×10−2m2=
2ρ水
ρ.
答:①水对容器底部的压强ρ水为980Pa;
②求容器中水的质量m水为2kg;
③(a)A;
(b)2ρ水:ρ.
(2014•黄浦区一模)如图1所示,底面积为2×10-2米2的薄壁轻质圆柱形容器放在水平地面上.容器内水的深度为0.1米
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水平地面上有一个质量为1千克、底面积为1×10-2米2的薄壁圆柱形容器,容器内盛有质量为4千克的水.