Question

【題目】某同學(xué)將一兩端開口的均勻玻璃管,用質(zhì)量不計(jì)的塑料片附在下端,然后用外力F將玻璃管豎直插在水下25cm處,保持平衡,已知塑料片的橫截面積和玻璃管的橫截面積均為10cm2,且塑料片和玻璃管的厚度不計(jì)，玻璃管所受重力為0.5N。求:

（1）水對(duì)塑料片產(chǎn)生的壓強(qiáng)和壓力；
（2）該同學(xué)為測(cè)量某種液體的密度,先保持玻璃管在水中的位置不變,然后向玻璃管內(nèi)緩慢地倒入該液體,當(dāng)?shù)谷肷疃冗_(dá)到20cm時(shí),發(fā)現(xiàn)塑料片剛好下落,那么該液體的密度為多少?

Answer 1

【答案】
（1）解：水對(duì)塑料片的向上壓強(qiáng)：p=ρ液gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2500Pa，

所以水對(duì)塑料片的壓力：F水=pS=2500Pa×1×10﹣3m2=2.5N

答：水對(duì)塑料片產(chǎn)生的壓強(qiáng)為2500Pa，壓力為2.5N.

（2）解：倒入液體對(duì)塑料片向下的壓強(qiáng)p0=ρgh0，

塑料片的截面積為S，則塑料片受倒入液體向下的壓力為F0=p0S=ρ液gh0S；

水對(duì)塑料片產(chǎn)生的向上的壓力F水=2.5N；

由于塑料片剛好下落，則塑料片受力為平衡力，即F0=F=2.5N

所以ρ液gh0S=2.5N

解得ρ液=1.25×103kg/m3

答：該液體的密度為1.25×103kg/m3.

【解析】（1）根據(jù)p=ρgh求水對(duì)塑料片的向上壓強(qiáng)；再利用F=pS求水對(duì)塑料片的壓力；（2）根據(jù)平衡的知識(shí)，里外的液體對(duì)塑料片的壓力相等，根據(jù)公式p=ρgh和F=pS進(jìn)行計(jì)算．

【考點(diǎn)精析】本題主要考查了密度的計(jì)算和液體的壓強(qiáng)的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握密度公式：ρ = m/v；液體內(nèi)部壓強(qiáng)的公式：p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強(qiáng)單位(Pa) 注意：h 指液體的深度，即某點(diǎn)到液面的距離才能正確解答此題．