在一根粗细均匀且长为20cm的圆柱形细直木棒的表面涂上一层蜡,一端绕上适量的细铅丝(铅丝体积可以忽略不计),可以制成简易密度计,把它放入水中静止时的状态如图所示.(1)求水对容器底面的压强.(2)当把它放人某种盐水中静止时,密度计露出水面的长度为7cm,此盐水的密度是多少?

问题描述:

在一根粗细均匀且长为20cm的圆柱形细直木棒的表面涂上一层蜡,一端绕上适量的细铅丝(铅丝体积可以忽略不计),可以制成简易密度计,把它放入水中静止时的状态如图所示.

(1)求水对容器底面的压强.
(2)当把它放人某种盐水中静止时,密度计露出水面的长度为7cm,此盐水的密度是多少?

(1)水对容器底面的压强:
p=ρgh=103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1.96×103Pa;
(2)设木棒的横截面积为S,棒重为G,
密度计在水、盐水中受浮力分别为:
F1S(L-h)g  
F2盐水S(L-h0)g
∵密度计在某种盐水和水中静止时处于漂浮状态,
∴由物体漂浮条件得:F1=G=F2
则:ρS(L-h)g=ρ盐水S(L-h0)g,
∴盐水密度:
ρ盐水=

L−h
L−h0
ρ=
0.20m−0.05m
0.20m−0.07m
×1.0×103kg/m3≈1.15×103kg/m3
答:(1)水对容器底面的压强为1.96×103Pa.
(2)此盐水的密度是1.15×103kg/m3
答案解析:(1)找到液体的深度,利用公式p=ρgh计算液体压强.
(2)由FgV可知,浮力相同时,则利用F水浮=F盐水浮和FgV就能推导出盐水的密度公式即可代入数据计算.
考试点:液体的压强的计算;物体的浮沉条件及其应用.
知识点:考查了液体密度的测量与计算,密度计的使用与浮力的知识有关,需要学生能够灵活得将密度与浮力联系起来,本题难度较大.