求解一道物理题,多谢。
如图24-23(a)所示,装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上,试管内水面与容器底部的距离为h,试管壁的厚度不计,粗细均匀。现将某物块放入试管,物块漂浮在试管内的水面...
如图24-23 (a)所示,装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上,试管内水面与
容器底部的距离为h,试管壁的厚度不计,粗细均匀。现将某物块放入试管,物块漂浮在
试管内的水面上,试管仍漂浮在容器内的水面上,此时试管内水面与容器底部的距离为
h’,如图24-23 (b)所示,则h’________h(选填“>”、 “<”或“=”)。取走该物块,
将另一物块完全浸没在该试管水中,发现试管内水面与容器底部的距离恰好又变为h,如
图24-23 (c)所示,若试管横截面积与容器横截面积之比为1:5,则新放入的物块密度
为_________千克/米3。 展开
容器底部的距离为h,试管壁的厚度不计,粗细均匀。现将某物块放入试管,物块漂浮在
试管内的水面上,试管仍漂浮在容器内的水面上,此时试管内水面与容器底部的距离为
h’,如图24-23 (b)所示,则h’________h(选填“>”、 “<”或“=”)。取走该物块,
将另一物块完全浸没在该试管水中,发现试管内水面与容器底部的距离恰好又变为h,如
图24-23 (c)所示,若试管横截面积与容器横截面积之比为1:5,则新放入的物块密度
为_________千克/米3。 展开
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第一种情况,因试管漂浮,里面的物体也漂浮,所以内外试管新排开的水重都等于物体重,排开水的体积相等,V0=S1H0=S1H1=S2H2,(其中S1表示试管底面积,S2表示容器底面积,H0表示试管中液体上升的高度,H1表示试管底部应再下沉的深度,H2表示因试管下沉容器液面上升的高度),H0=H1,容器底面积大于试管底面积(S1<S2)。所以:h'=h-(H1-H2)+H0>h.即:h'>h.
第二种情况,试管内的物体浸没下沉,排开水V1=V物=S1H0;而试管在容器中应再排开的水的体积V2=S2H2=S1H1(其中S1表示试管底面积,S2表示容器底面积,H0表示试管中液体上升的高度,H1表示试管底部应再下沉的深度,H2表示因试管下沉容器液面上升的高度),依然有:h'=h-(H1-H2)+H0。由题h'=h,知(H1-H2)=H0,此时S2=5S1,所以H2=H1/5。又试管仍然漂浮,所以新排开的水重等于新加入的物体重,G物=p水gV2,有m物=p水V2。
由p物=m物/V物=p水V2/V1=p水S2H2/S1H0=p水S1H1/S1(H1-H2)
此时H2=H1/5代入
可得:p物=5p水/4=1250Kg/m^3
第二种情况,试管内的物体浸没下沉,排开水V1=V物=S1H0;而试管在容器中应再排开的水的体积V2=S2H2=S1H1(其中S1表示试管底面积,S2表示容器底面积,H0表示试管中液体上升的高度,H1表示试管底部应再下沉的深度,H2表示因试管下沉容器液面上升的高度),依然有:h'=h-(H1-H2)+H0。由题h'=h,知(H1-H2)=H0,此时S2=5S1,所以H2=H1/5。又试管仍然漂浮,所以新排开的水重等于新加入的物体重,G物=p水gV2,有m物=p水V2。
由p物=m物/V物=p水V2/V1=p水S2H2/S1H0=p水S1H1/S1(H1-H2)
此时H2=H1/5代入
可得:p物=5p水/4=1250Kg/m^3
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