物理题一道,求解,要计算过程
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分析:
设试管底面积为S1,容器底面积S2,物块完全浸没在该试管水中后,试管中液体上升的高度是h0,试管底部应再下沉的深度h1,因试管下沉容器液面上升的高度h2。
∵试管内水面与容器底部的距离都为h,
∴h0=h1;
考虑试管内物块:
体积:V物=S1h0;物重:G物=ρ物gV物=ρ物gS1h0=ρ物gS1h1……①
考虑因试管放入重物后增加的ΔV排:
从试管角度看,ΔV排=S1(h1+h2)
从容器角度看,ΔV排=S2h2,
∴S1(h1+h2)=S2h2,依题意有S1:S2=1:5,
∴得h2=0.25h1;
考虑试管因放入重物增加的浮力:
ΔF浮=ρ水gΔV排=ρ水gS1(h1+h2)=1.25ρ水gS1h1……②
∵试管放入物块后,仍处于漂浮状态
∴G物=ΔF浮;
结合①、②得:ρ物gS1h1=1.25ρ水gS1h1
∴ρ物=1.25ρ水=1.25×10³kg/m³.
设试管底面积为S1,容器底面积S2,物块完全浸没在该试管水中后,试管中液体上升的高度是h0,试管底部应再下沉的深度h1,因试管下沉容器液面上升的高度h2。
∵试管内水面与容器底部的距离都为h,
∴h0=h1;
考虑试管内物块:
体积:V物=S1h0;物重:G物=ρ物gV物=ρ物gS1h0=ρ物gS1h1……①
考虑因试管放入重物后增加的ΔV排:
从试管角度看,ΔV排=S1(h1+h2)
从容器角度看,ΔV排=S2h2,
∴S1(h1+h2)=S2h2,依题意有S1:S2=1:5,
∴得h2=0.25h1;
考虑试管因放入重物增加的浮力:
ΔF浮=ρ水gΔV排=ρ水gS1(h1+h2)=1.25ρ水gS1h1……②
∵试管放入物块后,仍处于漂浮状态
∴G物=ΔF浮;
结合①、②得:ρ物gS1h1=1.25ρ水gS1h1
∴ρ物=1.25ρ水=1.25×10³kg/m³.
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