Question

【题目】如图，一两端开口、粗细均匀的玻璃管，用质量不计的塑料片附在其下端，然后用外力F将玻璃管竖直插到水下25cm处，保持平衡，已知塑料片的面积和玻璃管口的面积均为10cm2，且塑料片和玻璃管的厚度不计，玻璃管所受重力为0.5N。求：

(1)水对塑料片产生的压强；

(2)水对塑料片产生的压力；

(3)外力F的大小；

(4)该同学为测量某种液体的密度，先保持玻璃管在水中的位置不变，然后向玻璃管内缓慢地倒入该液体，当倒入深度达到20cm时，发现塑料片刚好下落，那么该液体的密度为多少？

Answer 1

【答案】(1)2500Pa；(2)2.5N；(3)2N；(4)1.25×103kg/m3

【解析】

(1) 水对塑料片的向上压强

(2)水对塑料片的压力

(3)塑料片受到三个力的作用∶玻璃管的重力G、外力F和水对它向上的压力F水，塑料片平衡，即

(4)倒入液体对塑料片向下的压强p=pgh，

塑料片的截面积为S ，则塑料片受倒入液体向下的压力为

水对塑料片产生的向上的压力为2.5N ；

塑料片刚好下落，则塑料片受力为平衡力，即

答：(1)水对塑料片产生的压强为2500Pa；

(2)水对塑料片产生的压力为2.5N；

(3)外力F的大小为2N；

(4)该同学为测量某种液体的密度，先保持玻璃管在水中的位置不变，然后向玻璃管内缓慢地倒入该液体，当倒入深度达到20cm时，发现塑料片刚好下落，那么该液体的密度为1.25×103kg/m3。