如圖所示,盛有60kg水的柱形容器甲、乙置于水平地面上,容器足夠高,兩容器底部用細(xì)管(體積忽略不計(jì))連通。已知甲、乙容器底面積分別為S甲=0.1m2、S乙=0.3m2,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)容器中水的體積;
(2)水對容器底部的壓強(qiáng);
(3)小明將體積為0.008m3的實(shí)心體A浸沒在甲或乙容器中,整個(gè)過程中水未溢出,A靜止后沉底,小明發(fā)現(xiàn)甲、乙容器對地面的壓力增加量相等。請判斷小明是把A放入甲容器還是乙容器中,并計(jì)算出實(shí)心體A的密度。
【答案】(1)容器中水的體積為0.06m3;
(2)水對容器底部的壓強(qiáng)為1500Pa;
(3)因甲、乙的底部用一根輕質(zhì)細(xì)軟管連通形成連通器,甲、乙容器中水面始終相平,實(shí)心小球A放入容器中兩邊水對容器底部壓強(qiáng)的增加量相同,因?yàn)镾甲<S乙,由F=pS可知,甲容器中水對容器底的壓力增加量小,而柱形容器對地面的壓力增加量與液體對容器底的壓力增加量相等,所以放入小球A后因水的壓力增加導(dǎo)致容器對地面的壓力增加量甲要小于乙,因此小球A應(yīng)放入甲中;小球的密度為1.5×103kg/m3。
(2)水對容器底部的壓強(qiáng)為1500Pa;
(3)因甲、乙的底部用一根輕質(zhì)細(xì)軟管連通形成連通器,甲、乙容器中水面始終相平,實(shí)心小球A放入容器中兩邊水對容器底部壓強(qiáng)的增加量相同,因?yàn)镾甲<S乙,由F=pS可知,甲容器中水對容器底的壓力增加量小,而柱形容器對地面的壓力增加量與液體對容器底的壓力增加量相等,所以放入小球A后因水的壓力增加導(dǎo)致容器對地面的壓力增加量甲要小于乙,因此小球A應(yīng)放入甲中;小球的密度為1.5×103kg/m3。
【解答】
【點(diǎn)評】
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