如图所示,盛有60kg水的柱形容器甲、乙置于水平地面上,容器足够高,两容器底部用细管(体积忽略不计)连通。已知甲、乙容器底面积分别为S甲=0.1m2、S乙=0.3m2,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)容器中水的体积;
(2)水对容器底部的压强;
(3)小明将体积为0.008m3的实心体A浸没在甲或乙容器中,整个过程中水未溢出,A静止后沉底,小明发现甲、乙容器对地面的压力增加量相等。请判断小明是把A放入甲容器还是乙容器中,并计算出实心体A的密度。
【答案】(1)容器中水的体积为0.06m3;
(2)水对容器底部的压强为1500Pa;
(3)因甲、乙的底部用一根轻质细软管连通形成连通器,甲、乙容器中水面始终相平,实心小球A放入容器中两边水对容器底部压强的增加量相同,因为S甲<S乙,由F=pS可知,甲容器中水对容器底的压力增加量小,而柱形容器对地面的压力增加量与液体对容器底的压力增加量相等,所以放入小球A后因水的压力增加导致容器对地面的压力增加量甲要小于乙,因此小球A应放入甲中;小球的密度为1.5×103kg/m3。
(2)水对容器底部的压强为1500Pa;
(3)因甲、乙的底部用一根轻质细软管连通形成连通器,甲、乙容器中水面始终相平,实心小球A放入容器中两边水对容器底部压强的增加量相同,因为S甲<S乙,由F=pS可知,甲容器中水对容器底的压力增加量小,而柱形容器对地面的压力增加量与液体对容器底的压力增加量相等,所以放入小球A后因水的压力增加导致容器对地面的压力增加量甲要小于乙,因此小球A应放入甲中;小球的密度为1.5×103kg/m3。
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:250引用:1难度:0.3