如图所示,放置在水平桌面上的甲、乙两个相同薄壁圆柱形容器,高度为h1=12cm,底面积为S1=100cm2。甲容器内装有水,圆柱形实心物体浸没在水底,水面与容器口齐平。物体重为G=10N,高度为h2=10cm,底面积为S2,密度为ρ1,受到容器底部的支持力为6N。乙容器内装有质量为m,密度为ρ的某种液体(图中未画出)。忽略物体吸附液体等次要因素。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求物体的底面积。
(2)将物体从甲容器底部竖直缓慢提升直至离开液面,求这个过程中,水对容器底部的压强p与提升高度h(单位cm)的函数关系式。
(3)再将物体缓慢放入乙容器内,物体始终保持竖直,松开后最终液面与物体顶部的距离d=2cm,物体受到的浮力为3.6N,求乙容器内液体的质量。
【考点】液体压强的公式及计算;阿基米德原理的理解.
【答案】(1)物体的底面积为40cm2;
(2)这个过程中,水对容器底部的压强p与提升高度h(单位cm)的函数关系式为:
①当h≤2cm时,p=1.2×103Pa;
②当2cm<h≤8cm时,p=Pa;
(3)①当液体的密度为0.9×103kg/m3时,乙容器内液体的质量为0.72kg;
②当液体的密度为1.125×103kg/m3时,乙容器内液体的质量为0.54kg。
(2)这个过程中,水对容器底部的压强p与提升高度h(单位cm)的函数关系式为:
①当h≤2cm时,p=1.2×103Pa;
②当2cm<h≤8cm时,p=
4000
-
200
h
3
(3)①当液体的密度为0.9×103kg/m3时,乙容器内液体的质量为0.72kg;
②当液体的密度为1.125×103kg/m3时,乙容器内液体的质量为0.54kg。
【解答】
【点评】
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