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  • 如圖所示,底面積為S1的圓柱形容器中裝有未知密度的液體.將一密度為ρ的正方體金屬塊放入底面積為S2的長方體塑料盒中(塑料盒的厚度可忽略不計(jì)),塑料盒漂浮在液面上(液體不會(huì)溢

    如圖所示,底面積為S1的圓柱形容器中裝有未知密度的液體.將一密度為ρ的正方體金屬塊放入底面積為S2的長方體塑料盒中(塑料盒的厚度可忽略不計(jì)),塑料盒漂浮在液面上(液體不會(huì)溢出容器),其浸入液體的深度為h1.若把金屬塊從塑料盒中取出,用細(xì)線系在塑料盒的下方,放入液體中,金屬塊不接觸容器,塑料盒浸入液體的深度為h2.剪斷細(xì)線,金屬塊會(huì)沉到容器的底部,塑料盒漂浮在液面上,其浸入液體的深度為h3.若塑料盒始終處于如圖所示的直立狀態(tài)而未發(fā)生傾斜,則細(xì)線剪斷前、后液體對圓柱形容器底部的壓強(qiáng)減小了 ___ .
    物理人氣:425 ℃時(shí)間:2019-08-20 22:26:49
    優(yōu)質(zhì)解答
    設(shè)正方體體積為V1,設(shè)液體密度為ρ0,
    則正方體重力和盒子重力之和等于盒子所受浮力
    即:ρgV1+G0gS2h1…①
    同理連上細(xì)線后正方體在液體中也受到浮力,則
    ρgV1+G0gS2h20gV1…②
    在剪斷細(xì)線后盒子所受浮力等于重力,則
    G0gS2h3…③
    設(shè)容器只裝液體時(shí)高度為h,則水體積S1h,剪斷細(xì)線前容器水的高度:
    總體積(液體的體積、正方體體積、盒子排開水的體積)除以底面積,
    即為
    (S1h+S2h2+V1
    S1
    ;
    所以此時(shí)容器底壓強(qiáng)為P1=
    ρ0g(S1h+S2h2+V1)
    S1
    ;
    同理可得剪斷細(xì)線后壓強(qiáng)P2=
    ρ0g(S1h+S2h3+V1)
    S1
    ;
    于是減少的壓強(qiáng):△p=
    ρ0gS2h2-h3)
    S1
    …④
    由①②③式進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)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)

    故答案為:
    ρgS2(h1-h2)(h2-h3)  
    S1(h1-h3)
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