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  • 如圖甲所示,底面積為80cm2的圓筒形容器內(nèi)裝有適量的液體,放在水平桌面上;底面積為60cm2的圓柱形物體A懸掛在細(xì)繩的下端靜止時,細(xì)繩對物體A的拉力為F1.將物體A浸沒在圓筒形容器內(nèi)的

    如圖甲所示,底面積為80cm2的圓筒形容器內(nèi)裝有適量的液體,放在水平桌面上;底面積為60cm2的圓柱形物體A懸掛在細(xì)繩的下端靜止時,細(xì)繩對物體A的拉力為F1.將物體A浸沒在圓筒形容器內(nèi)的液體中,靜止時,容器內(nèi)的液面升高了7.5cm,如圖乙所示,此時細(xì)繩對物體A的拉力為F2,物體A上表面到液面的距離為h1.然后,將物體A豎直向上移動h2,物體A靜止時,細(xì)繩對物體A的拉力為F3.已知F1與F2之差為7.2N,F(xiàn)2與F3之比為5:8,h1為3cm,h2為5cm.不計繩重,g取10N/kg.則物體A的密度是______kg/m3
    物理人氣:558 ℃時間:2020-02-02 19:45:09
    優(yōu)質(zhì)解答
    ①v=80cm2×7.5cm=600cm3
    則物體A的高度為:hA=
    V
    S
    =
    600cm3
    60cm2
    =10cm;
    因為物體在空氣中靜止時,繩子的拉力等于物體的重力即F1,
    又因為F1與F2之差為7.2N,
    因此物體在液體中受到的浮力等于7.2N;
    即7.2N=ρgv
    7.2N=ρ×10N/kg×600×10-6m3
    ρ=1.2×103kg/m3;
    ②如圖乙,當(dāng)物體A全部浸沒在液體中時,以其底面所在平面為參考面,設(shè)其位置為e,那么在提出物體A時,在位置e以下的部分體積不再發(fā)生變化,因此不做考慮;
    那么當(dāng)物體A提起h2時,位置e以上的總體積保持不變,若設(shè)物體提起h2時,物體A在液面上的部分高度為xcm,那么以這個總體積不變作為等量關(guān)系,可列出:
    S容器?(hA+h1)=S?x+S容器?(hA+h2-x),即:
    80cm2×(10cm+3cm)=60cm2×x+80cm2×(10cm+5cm-x)
    解得:x=8;
    那么此時,物體A浸入液體中的高度為:h=10cm-8cm=2cm.
    ③已知:完全浸沒時細(xì)繩對物體A的拉力為F2與提升高度h2時細(xì)繩對物體A的拉力為F3的比值為 5:8,得:
    (F1-F):(F1gv)=5:8,即:
    (ρgshAgshA):(ρgshAgsh)=5:8
    解得:ρ=
    7
    3
    ρ=
    7
    3
    ×1.2×103kg/m3=2.8×103kg/m3;
    故答案為:2.8×103
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