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九年级物理解答题一般
题目
如图所示,甲、乙两个完全相同的轻质薄壁柱形容器放在水平桌面上,两个容器高度均为0.8m0.8m,甲容器中装有2kg2kg的水,乙容器中装有质量为mmAA液体,乙容器的底面积为S0S_{0}.
求:(1)甲容器中水的体积VV_{甲}
(2)(2)乙容器对地面的压强pp_{乙}.
(3)(3)若甲容器中水的深度为0.6m0.6m,乙容器中再加入AA液体,使甲、乙两容器对地面的压强相等,求AA液体的密度范围.
知识点:密度公式的应用、探究液体压强的特点实验章节:未标注

答案与解析

答案

(1)甲中有2kg2kg的水,由密度公式可知,
甲中水的体积:V=mρ=2kg1.0×103kg/m3=2×103m3V_{水}=\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}=\frac{2kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}=2\times 10^{-3}m^{3}
(2)(2)轻质薄壁柱形容器的重力是忽略不计的,
乙中AA液体的质量为mm,底面积为S0S_{0},乙对地面的压力F=G=mgF=G=mg
则乙对地面的压强:p=FS=mgS0p=\frac{F}{S}=\frac{mg}{{S}_{0}}
(3)(3)两个容器的底面积相同,当甲、乙对地面的压强相同时,根据F=pSF=pS可知两容器对地面的压力相同,由F=GF=G可知两液体的重力相同,即ρgS0h=ρgS0h\rho _{水}gS_{0}h_{水}=\rho _{液}gS_{0}h_{液}
所以ρ=hhρ=0.6m0.8m×1×103kg/m3=0.75×103kg/m3\rho _{液}=\frac{{h}_{水}}{{h}_{液}}\rho _{水}=\frac{0.6m}{0.8m}\times 1\times 10^{3}kg/m^{3}=0.75\times 10^{3}kg/m^{3}
由图可知,此时乙中液体的深度比水略大,还需要再加入AA液体才能使甲、乙对地面的压强相同,所以乙中液体的最大密度小于水的密度,则乙中液体的密度范围为:0.75×103kg/m3ρA<1×103kg/m30.75\times 10^{3}kg/m^{3}\leqslant \rho _{A} \lt 1\times 10^{3}kg/m^{3}
答:(1)甲中水的体积为2×103m32\times 10^{-3}m^{3}
(2)(2)乙对地面的压强为mgS0\frac{mg}{{S}_{0}}
(3)(3)乙中液体的密度范围为0.75×103kg/m3ρA<1×103kg/m30.75\times 10^{3}kg/m^{3}\leqslant \rho _{A} \lt 1\times 10^{3}kg/m^{3}

解析

(1)甲中有2kg2kg的水,由密度公式可知,
甲中水的体积:V=mρ=2kg1.0×103kg/m3=2×103m3V_{水}=\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}=\frac{2kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}=2\times 10^{-3}m^{3}
(2)(2)轻质薄壁柱形容器的重力是忽略不计的,
乙中AA液体的质量为mm,底面积为S0S_{0},乙对地面的压力F=G=mgF=G=mg
则乙对地面的压强:p=FS=mgS0p=\frac{F}{S}=\frac{mg}{{S}_{0}}
(3)(3)两个容器的底面积相同,当甲、乙对地面的压强相同时,根据F=pSF=pS可知两容器对地面的压力相同,由F=GF=G可知两液体的重力相同,即ρgS0h=ρgS0h\rho _{水}gS_{0}h_{水}=\rho _{液}gS_{0}h_{液}
所以ρ=hhρ=0.6m0.8m×1×103kg/m3=0.75×103kg/m3\rho _{液}=\frac{{h}_{水}}{{h}_{液}}\rho _{水}=\frac{0.6m}{0.8m}\times 1\times 10^{3}kg/m^{3}=0.75\times 10^{3}kg/m^{3}
由图可知,此时乙中液体的深度比水略大,还需要再加入AA液体才能使甲、乙对地面的压强相同,所以乙中液体的最大密度小于水的密度,则乙中液体的密度范围为:0.75×103kg/m3ρA<1×103kg/m30.75\times 10^{3}kg/m^{3}\leqslant \rho _{A} \lt 1\times 10^{3}kg/m^{3}
答:(1)甲中水的体积为2×103m32\times 10^{-3}m^{3}
(2)(2)乙对地面的压强为mgS0\frac{mg}{{S}_{0}}
(3)(3)乙中液体的密度范围为0.75×103kg/m3ρA<1×103kg/m30.75\times 10^{3}kg/m^{3}\leqslant \rho _{A} \lt 1\times 10^{3}kg/m^{3}

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