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科技小组的同学们在薄壁平底试管中装入一些细沙后,制成一个“土密度计”.把它放入水中漂浮时,试管露出水面的高度为3cm;把它放入豆浆中漂浮时,试管露出液面的高度为4cm.若试

时间:2018-02-23
科技小组的同学们在薄壁平底试管中装入一些细沙后,制成一个“土密度计”.把它放入水中漂浮时,试管露出水面的高度为3cm;把它放入豆浆中漂浮时,试管露出液面的高度为4cm.若试管和细沙总质量为20g,试管横截面积为1.6cm2.
求:
(1)在水中漂浮时,水对试管底部的压强;
(2)豆浆的密度.
(g=10N/kg,最后结果保留两位小数)
正确答案:
(1)水对试管底部的压强:
p=F压S=GS=mgS=0.02kg×10N/kg1.6×10-4m2=1.25×103Pa.
(2)∵试管在水中漂浮时,F浮=G,F浮=ρ液gV排,
∴V排水=F浮ρ水g=Gρ水g=mgρ水g=mρ水=20g1g/cm3=20cm3,
V排液=V排水-S△h=20cm3-1.6cm2×(4cm-3cm)=18.4cm3,
∴ρ液=F浮gV排液=GgV排液=mggV排液=mV排液=20g18.4cm3=1.09g/cm3.
答:(1)在水中漂浮时,水对试管底部的压强是1.25×103Pa;
(2)豆浆的密度是1.09g/cm3.
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