物理笔试题解答
甲、乙两个薄壁圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上。甲容器底面积为6×10^-2m^2,盛有质量为8kg的水。乙容器盛有深度为0、1m、质量为2kg的水。求:
(1)乙容器中水的体积V2.
(2)乙容器底部受到水的压强P乙。
(3)现从甲容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受到水的压力相同。求抽水前后甲容器底部受到水的压强的变化量△P甲。
①因为ρ=,v/m
所以乙容器中水的体积:
V乙=2×10﹣3m3;
②乙容器中水对容器底的压强:
p乙=ρ水gh乙=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;
③已知从甲容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受到水的压力相同,也就是剩余水的重力相同,
甲容器剩余水的质量:
m剩==5kg,
甲抽出水的质量:
△m=m甲﹣m剩=8kg﹣5kg=3kg,
甲容器中水对容器底减小的压力:
△F=△G=△mg=3kg×9.8N/kg=29.4N,
甲容器中水对容器底压强的变化量:
△p===490Pa.
答:
①乙容器中水的体积为2×10﹣3m3;
②乙容器底部受到水的压强为980Pa;
③抽水前后甲容器底部受到水的压强变化量为490Pa.
计算中,按g=10N/kg 计算
(1)由 ρ=m/V,得 V乙水=m乙水/ρ水=……=2x10^-3m^3
(2) P乙=ρ水gh乙=……=1000Pa
(3) 因 F甲=G甲水=m甲水g=……=80N
当甲乙两杯中水对底面的压力相等
则 F甲’=F乙’=(m甲+m乙)g/2=50N
原来水对甲底面的压强 P甲=F甲/S
变化后水对甲底面的压强 P甲’=F甲’/S
故变化的压强 △P=P甲-P甲’=(F甲-F甲’)/S甲=……=500Pa
1、由p=m/v得,乙容器水的体积为;
v=m/p水=2千克/(1.0x10³千克/立方米)=2x10-3米³
2、乙容器底部收到水的压强为
乙容器底面积为:2x10-3÷0.1=0.02(平方米)
p乙=f/s乙=2x9.8/0.02=980(Pa)
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