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在一个底面积为S=200cm2,高度为20cm的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放入一个边长为L=10cm的实心正方体物块,然后逐渐向容器中倒入某液体,如图反映了物块对容器底部压力大小F与容器倒入液体
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问题描述:

在一个底面积为S=200cm2,高度为20cm的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放入一个边长为L=10cm的实心正方体物块,然后逐渐向容器中倒入某液体,如图反映了物块对容器底部压力大小F与容器倒入液体的浓度h之间的关系(只画了一部分)

(1)这种液体的密度为多大?

(2)当倒入液体的密度h=12cm时,物体对容器底部的压力为多大?

(3)当倒入的液体深度h=12cm时,若将物块竖直缓慢地从容器中向上提起直到离开液面,求外力至少要做多少功?

曹军回答:
  (1)由图象可知,物块重为20N;当倒入液体的深度h=4cm时,物块对容器底的压力为15N.   压力和支持力是一对相互作用力,   所以F支=F压=15N,   此时物块受向下的重力、向上的支持力、向上的浮力而静止.   F浮+F支=G,   所以F浮=G-F支=20N-15N=5N,   此时物块排开液体的体积:   V排=S物h倒=(0.1m)2×0.04m=4×10-4m3,   由F浮=ρ液gV排得:   液体密度:   ρ液=F
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