一道物理题(急!快点!)

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/01 01:24:19
某年济南市对大明湖进行了换水清淤,换水后的大明湖清澈见底,鱼儿欢畅,爱护小分队的同学准备用自己掌握的科学知识对湖水水质进行检测。他们通过调查,了解到大明湖周边主要染源很容易导致湖水密度增大,而密度达到1.05×10³kg/m³的水域就不适宜湖里鱼类的生存,他们就想到做一个简单的密度计来测控湖水密度。为此找来了一根长1.2m粗细均匀的木条,在底端嵌入适量重物,使其能直立漂浮在水中,做好相应的标记后,就可以监测湖水密度了,测量得到该简易密度计的总质量为0.5kg。(g取10N/kg)
(1)先将该木条放入足够深的清水中,测得木条露出水面0.2m,在水面处画上白线。请计算此时木条底端受到的水压强及木条受到的浮力。
(2)请通过计算说明应在木条的什么位置上画上表示污水密度达到1.05×10³kg/m³时的红线,以监测湖水密度是否超标。

某年济南市对大明湖进行了换水清淤,换水后的大明湖清澈见底,鱼儿欢畅,爱护小分队的同学准备用自己掌握的科学知识对湖水水质进行检测。他们通过调查,了解到大明湖周边主要染源很容易导致湖水密度增大,而密度达到1.05×10³kg/m³的水域就不适宜湖里鱼类的生存,他们就想到做一个简单的密度计来测控湖水密度。为此找来了一根长1.2m粗细均匀的木条,在底端嵌入适量重物,使其能直立漂浮在水中,做好相应的标记后,就可以监测湖水密度了,测量得到该简易密度计的总质量为0.5kg。(g取10N/kg)
(1)先将该木条放入足够深的清水中,测得木条露出水面0.2m,在水面处画上白线。请计算此时木条底端受到的水压强及木条受到的浮力。
P=pgh=1000kg*10N/kg*(1.2m-0.2m)=10000Pa
F=G=0.5kg*10N/kg=5N;

(2)请通过计算说明应在木条的什么位置上画上表示污水密度达到1.05×10³kg/m³时的红线,以监测湖水密度是否超标。
h1=P/(p1g)=10000Pa/(1050kg/m³*10N/kg)=0.9524m
1.2m-0.9524m=0.2476m
距木条上面0.2476m处标上红线。

解 (1)、液体压强公式:P=ρgh
木条漏出水面0.2m,则木条底端在水深1m的地方,所以
P=1.0×10³kg/m³×10×1
=1.0×10的四次方Pa
因为木条漂浮,所以,木条所受浮力与其重力相平衡,所以F浮=G=mg=0.5×10=5N
(2)、根据所受浮力=重力可以知道浮力等于排开的水的重力,排开的水的重力等于水的密度×排开的体积,那么:
F浮=m排g=ρ水V木g
又由于木棍是均匀的,所以我们可以看成是面积S不变,V木=S木×H木
不管在密度多大的液体中,只要是漂浮或者悬浮,那么所有浮力都是木棍的重力,所以F浮是一样的,唯一不同的就是木棍浸入液体中的体积。所以
ρ水V木g=ρ污v木g
V木/v木=ρ污/ρ水
又由于S木不变,所以:
上式可简化成H木/h