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,如图所示.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,玻璃管所受重力为0.5N.(g取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人该液体,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?

问题描述:

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,如图所示.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,玻璃管所受重力为0.5N.(g取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人该液体,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?

(1)水对塑料片的向上压强:P=ρ液gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2500Pa∴水对塑料片的压力F水=PS=2500Pa×1×10-3m2=2.5N答:水对塑料片产生的压强是2500Pa,压力是2.5N.(2)塑料片受到三个力的作用:玻璃管的...
答案解析:(1)根据液体压强公式P=ρgh计算出水对塑料片产生的压强,再根据F=PS计算出水对塑料片产生的压力.
(2)对塑料片进行受力分析,受到玻璃管的压力、外力F和水对它向上的压力,由于保持平衡,这三个力的合力为零.
(3)玻璃管内倒入液体,液体对塑料片产生向下的压力,当这个向下的压力稍大于水对塑料片向上的压力时,塑料片就会脱落,据此列出压力的等式求出液体的密度.
考试点:液体的压强的计算;二力平衡条件的应用;压强的大小及其计算.


知识点:本题考查液体压强和压力的相关计算,关键是公式及其变形的灵活运用,计算过程数据较多,一定要认真仔细.