Question

【题目】一个正方体铁块从如图a所示的实线位置(此时正方体的下表面恰好与液面齐平)下降至图中的虚线位置。则图b中能正确反映铁块上表面受到液体的压强与铁块上表面下降的距离h的关系图象。(液体的高度变化不计)

求:

(1)正方体铁块的边长;

(2)该液体的密度;

(3)若正方体铁块上表面距液面0.6 m,下表面受到液体的压强和压力是多少?(g取10 N/kg)

Answer 1

【答案】 0.1 m 800 kg/m3 5.6×103 Pa

【解析】(1)由图象可知，正方体铁块下表面下降0.1m时，液体对上表面产生压强，则正方体铁块的边长为0.1m.(2)由图象可知,下表面的深度为0.4m时,液体对上表面产生的压强p＝2.4×103Pa,此时液体到上表面的深度h＝0.4m0.1m＝0.3m,∵p＝ρgh,∴液体密度ρ＝pgh＝2.4×103Pa10N/kg×0.3m＝800kg/m3.(3)正方体铁块上表距液面0.6m,下表面液面深度h′＝0.6m+0.1m＝0.7m，下表面受到液体的压强p′＝ρgh′＝800kg/m3×10N/kg×0.7m＝5.6×103Pa，∵p＝，∴下表面受到的压力：F＝p′S＝5.6×103Pa×(0.1m)2＝56N。