如图所示,底面积为S1的圆柱形容器中装有未知密度的液体.将一密度为ρ的正方体金属块放入底面积为S2的长方体塑料盒中(塑料

如图所示,底面积为S1的圆柱形容器中装有未知密度的液体.将一密度为ρ的正方体金属块放入底面积为S2的长方体塑料盒中(塑料盒的厚度可忽略不计),塑料盒漂浮在液面上(液体不会溢出容器),其浸入液体的深度为h1.若把金属块从塑料盒中取出,用细线系在塑料盒的下方,放入液体中,金属块不接触容器,塑料盒浸入液体的深度为h2.剪断细线,金属块会沉到容器的底部,塑料盒漂浮在液面上,其浸入液体的深度为h3.若塑料盒始终处于如图所示的直立状态而未发生倾斜,则细线剪断前、后液体对圆柱形容器底部的压强减小了 ___ .
哭泣的天 1年前 已收到5个回答 举报

大观弟弟 幼苗

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解题思路:盒子漂浮时,所受浮力等于正方体重力和盒子重力之和,根据此关系列出等式;同理连上细线后正方体在液体中也受到浮力;在剪断细线后盒子所受浮力等于重力;根据等式求出此时容器底所受的压强,进一步求出剪断细线后所受的压强,从而求出减少的压强.

设正方体体积为V1,设液体密度为ρ0
则正方体重力和盒子重力之和等于盒子所受浮力
即:ρgV1+G0gS2h1…①
同理连上细线后正方体在液体中也受到浮力,则
ρgV1+G0gS2h20gV1…②
在剪断细线后盒子所受浮力等于重力,则
G0gS2h3…③
设容器只装液体时高度为h,则水体积S1h,剪断细线前容器水的高度:
总体积(液体的体积、正方体体积、盒子排开水的体积)除以底面积,
即为
(S1h+S2h2+V1)
S1;
所以此时容器底压强为P1=
ρ0g(S1h+S2h2+V1)
S1;
同理可得剪断细线后压强P2=
ρ0g(S1h+S2h3+V1)
S1;
于是减少的压强:△p=
ρ0gS2( h2-h3)
S1…④
由①②③式进行数学运算可以得到:
P0=
ρ(h1-h2)
h1-h3;
代入④式得△p=
ρgS2(h1-h2)(h2-h3)
S1(h1-h3).
故答案为:
ρgS2(h1-h2)(h2-h3)
S1(h1-h3).

点评:
本题考点: 液体的压强的计算.

考点点评: 本题考查液体压强的计算,难点是对物体进行受力分析,判断出液面的变化情况,这是解决本题的关键.

1年前

2

junh_0801 幼苗

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据题h3ΔP=ρgH-ρgh=ρ液gΔh
Δh=S2*h2/S1-S2*h3/S1=(h2-h3)S2/S1
所以ΔP=ρ液g(h2-h3)S2/S1
设金属块体积为V,塑料瓶的质量为m
ρ液S2*h1g=ρVg+mg
ρ液(S2*h2+V)g=ρVg+mg
解得V=S2*(h1-h2) (建议先做比化简,在求)
ρ液S...

1年前

2

davidskngai 幼苗

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设未知液体的密度为A
由剪断后可知:塑料盒的重力=A*g*S2*h3
由第一种情况可知:金属块的重力=A*g*S2*h1-塑料盒的重力
=A*g*S2*(h1-h3)
金属块的体积=A*g*S2*(h1-h3)/ρg=A*S2*(h1-h3)/ρ
由第二种情况可知:金属块的体积=(h1-h2)*(S1-S2)
故:A*S2*(h1-h3)/ρ=(h1...

1年前

2

滢er_show 幼苗

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就整体而言,始终处于平衡状态。所以,圆柱形容器所受的压力(先说压力,一会儿说压强)等于金属快的重力。金属快的重力可以有剪断前后的深度h2和h3得出,就是f=ρg(h2-h3)S2。现在就要求金属块的底面积了,由h1和h2,可以得出(设a为边长)啊a^3=(h1-h2)S1,那么减小的压强就是f/(a^2)了(f和a上面已经可以求出了)。这是一个等效的,整体的方法,再加上我说的不是太清楚,有点难理解...

1年前

0

caoxinyu8780 幼苗

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标准答案来了,本题问的是液体对底部压强的变化,所以不用考虑断线后金属块的压强,请看下图。

1年前

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