Question

某同学将一两端开口的均匀玻璃管,用质量不计的塑料片附在下端,然后用外力F将玻璃管竖直插在水下25c

某同学将一两端开口的均匀玻璃管,用质量不计的塑料片附在下端,然后用外力F将玻璃管竖直插在水下25cm处,保持平衡,已知塑料片的横截面积和玻璃管的横截面积均为10cm2,且塑料片和玻璃管的厚度不计,玻璃
某同学将一两端开口的均匀玻璃管,用质量不计的塑料片附在下端,然后用外力F将玻璃管竖直插在水下25cm处,保持平衡,已知塑料片的横截面积和玻璃管的横截面积均为10cm2,且塑料片和玻璃管的厚度不计,玻璃管所受的重力为0.5N. (g=10N/kg) 求: (1) 水对塑料片产生的压强和压力； (2) 外力F的大小； (3) 该同学为测量某种液体的密度,先保持玻璃管在水中的位置不变,然后向玻璃管内缓慢地倒入该液体,当倒入深度达到20cm时,发现塑料片刚好下落,那么该液体的密度为多少?

Answer 1

 【分析】塑料片和玻璃管处在平衡状态下，受到的外力合力为零，根据这个条件可以计算出外力F的大小；而水对塑料片产生的压力可以由公式F=pS计算，其中压强为液体压强；当管口下方的塑料片受到管内液体压强等于管外液体压强时，则管内液体压力就等于管外液体压力，就开始下落，所以根据这个条件结合液体压强公式p=ρgh就可以计算出A管内液体的密度。
1、（1）由液体压强公式p=ρgh得，水对塑料片产生的压强为：
0.25m=2500Pa
压力为=2.5N
（2）塑料片和玻璃管受到三个力的作用：方向竖直向下的外力F、方向竖直向下玻璃管受到的重力G、方向竖直向上水的压力，处在平衡状态下，三力合力为零，则外力F的大小为：
F=F'-G=2.5N-0.5N=2N
（3）当管口下方的塑料片受到管内液体压强等于管外液体压强时，则管内液体压力就等于管外液体压力，就开始下落，则：
，，
则
m
解得
答：（1）水对塑料片产生的压强为2500Pa；压力为2.5N。
（2）外力F的大小为2N。
（3）该液体的密度为1.25。

Answer 2

1)p=ρgh=1000×10×0.25=2500Pa
2）F+G=F浮
F=F浮-G=ρ水gv排-G=1000×10×0.001×0.25-0.5=2N
3）P水=P液
ρ水gh水=ρ液gh液
ρ液=ρ水gh水/gh液=

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