如图甲所示,放在水平桌面上的圆柱形容器的底面积为100cm2,装有20cm深的水,容器的质量为0.02kg,厚度忽略不计.A、B是由密度不同的材料制成的两实心物块,已知B物块的体积是A物块体积的.当把A、B两物块用细线相连放入水中时,两物块恰好悬浮,且没有水溢出,如图乙所示,现剪断细线,A物块上浮,稳定后水对容器底的压强变化了60Pa,物块A有体积露出水面.已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg.试求:
(1)如图甲所示,容器对水平桌面的压强;
(2)细线被剪断后水面的高度差;
(3)A、B两物块的密度.
(1)2020Pa;(2)0.6cm;(3)0.75×103kg/m3, 3×103kg/m3
【解析】
浮=ρgV排和G=mg=ρVg可得:ρ水gV排A=ρAVAg,则ρA=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3;物块A有体积露出水面,则A露出水面的体积和容器内减少水的体积相等,即VA=S容△h,则物体A的体积:VA=4S容△h=4×100cm2×0.6cm=240cm3,VB=VA=×240cm3=30cm3,剪断细线前,AB两物块恰好悬浮,则ρ水g(VA+VB)=ρAVAg+ρBVBg,B物体的密度:ρB=ρ水﹣ρA=×1.0×103kg/m3﹣×0.75×103kg/m3=3×103kg/m3。
【考点定位】压强的大小及其计算;阿基米德原理