践行者初中物理力学典题详解第179题:一道经典的浮力压强题。

志专践行者 2024-08-16 18:06:58

179.如图所示,圆柱体甲和薄壁圆柱形容器乙置于水平地面,甲的重力为10N,底面积为5×10⁻³m²。(g取10N/kg)

⑴甲对地面的压强P甲;

⑵乙容器内水面下10cm深处的压强;

⑶将甲浸没在乙容器的水中后(无水溢出),若乙容器对地面压强的增加量是水对乙容器底部压强增加量的2.7倍,求甲的密度ρ甲。

解析:⑴由题意可知:G甲=10N,

则F压=G甲=10N,

又S甲=5×10⁻³m²,

所以p=F压/S甲

=10N/5×10⁻³m²

=2×40³Pa;

⑵由题意可知h水=10cm=0.1m,

则p水=ρ水gh水

=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m

=1×10³Pa;

⑶当甲浸没在乙容器的水中后:

①乙容器对地面压力的增加量为G甲,

则对地面的压强增加量△p1=G甲/S容,❶

②因为甲浸没在水中,

所以压力增加量为F浮,

水对容器底部的压强增加量△p2=F浮/S容;❷

③由题意可知:△p1=2.7△p2,❸

将❶❷代入③得:G甲=2.7F浮,

即ρ甲gV甲=2.7ρ水gV排=2.7ρ水gV甲,

ρ甲=2.7××10³kg/m³.

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