(2010•房山区一模)如图所示,水平桌面上放一底面积为100cm2的柱形容器,容器内盛有某种液体,滑轮组左端挂一重物,
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解题思路:(1)(2)由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的股数n=2,由滑轮组公式可以求出绳子的拉力;对物体受力分析,由平衡条件列方程,应用密度公式的变形公式、浮力公式可以求出物体的体积与液体的密度,然后由此物体的重力;(3)求出物体上升到一半体积露出液面时液体深度的变化量,然后由液体压强公式求出液体对容器底的压强.

(1)由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的股数n=2,

设绳子的拉力为T,2T=F+G动滑轮

绳子拉力T1=

F1+G动滑轮

2=[11.8N+1N/2]=6.4N,

T2=

F2+G动滑轮

2=[13.4N+1N/2]=7.2N,

重物静止,处于平衡状态,则G=F+T,

∵ρ=[m/V],∴物体重力G=mg=ρgV,

物体在液体中受到的浮力FgV

设物体的体积为V,物体密度为ρ,由G=F+T得:

ρgV=ρgV+T1,ρgV=ρg[V/2]+T2

5.0×103kg/m3×10N/kg×V=ρ×10N/kg×V+6.4N ①,

5.0×103kg/m3×10N/kg×V=ρ×10N/kg×[V/2]+7.2N ②,

由2②-①解得:V=1.6×10-4m3

将V代入①解得:ρ=1×103kg/m3

物体的重力G=ρgV=5.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10-4m3=8N;

(2)由(1)可知,液体的密度为ρ=1×103kg/m3

(3)当物体上提到[1/2]体积露出液面时,液体深度的变化量:

△h=[△V

S容器=

V/2

S容器]=

1.6×10−4m3

2×100×10−4m2=8×10-3m,

液体压强的变化量△p=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m=80Pa,

物体提出液面,物体排开液体的体积变小,液面下降,

当物体上提到[1/2]体积露出液面时液体对容器底的压强:

p′=p-△p=2000Pa-80Pa=1920Pa;

答:(1)物体的重力为8N;

(2)液体的密度为1×103kg/m3

(3)当物体上提到[1/2]体积露出液面时液体对容器底的压强为1920Pa.

点评:

本题考点: 液体的压强的计算;密度的计算;重力的计算.

考点点评: 本题难度较大,是一道难题,应用滑轮组公式、浮力公式、密度公式的变形公式、液体压强公式进行分析答题,解题时注意单位换算.