试题

题目:
青果学院(2012·和平区二模)如图所示,将高8cm、横截面积100cm2的柱形物块挂在弹簧测力计下缓慢浸入底面积为500cm2的圆柱形容器内的水中当物块浸入水中深度为2cm,且竖直静止时,弹簧测力计的示数为8N,水对容器底部的压强为1.2×103Pa.(g=10N/kg)(  )



答案
D
解:
A、B、D、圆柱体浸在水中的深度是2cm,横截面积是100cm2,受到竖直向上的浮力为:FgV=103kg/m3×10N/kg×2×100×10-6m3=2N.B选项错误;
已知圆柱体受到竖直向上8N的拉力,圆柱体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力和浮力是平衡力,所以重力为G=F+F=2N+8N=10N.A选项错误;
圆柱体的质量为m=
G
g
=
10N
10N/kg
=1kg
圆柱体的体积为V=Sh=1×10-2m2×0.08m=8×10-4m3
圆柱体的密度为ρ=
m
V
=
1kg
10-4m3
=1.25×103kg/m3.D选项正确;
C、圆柱体排开水的体积为V=Sh=1×10-2m2×0.02m=2×10-4m3
水面上升的高度为△h=
V
S
=
10-4m3
10-2m2-1×10-2m2
=0.005m,
放入圆柱体后水的深度为h=
P
ρg
=
1.2×103Pa
1.0×103kg/m3×10N/kg
=0.12m;
原来水的深度为h0=h-△h=0.12m-0.005m=0.115m.此选项错误.
故选D.
考点梳理
浮力大小的计算;密度的计算;液体压强计算公式的应用.
①对圆柱体进行受力分析,圆柱体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力作用,由圆柱体在水面下的体积和横截面积求出排开水的体积,求出浮力;又知道受到竖直向上的拉力,求出圆柱体的重力;已知圆柱体的重力,可以得到质量;已知圆柱体的高度和横截面积,可以得到其体积;已知质量和体积,利用公式ρ=
m
V
得到圆柱体的密度.
②已知圆柱体排开水的体积和容器的底面积,可以得到水面增加的高度;已知容器底部受到的压强和水的密度,可以得到圆柱体浸入水后水的深度;已知水的深度和水面增加的高度,两者之差就是原来水的深度.
此题属于力学综合题,考查了液体压强、浮力、质量、密度、重力的计算,利用公式及其变形较多,熟练掌握基本公式,理清思路,是解决此类问题的关键.
应用题;压强、液体的压强;浮力.
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