Question

12．用一塊薄塑料片擋住兩端開(kāi)口的薄壁玻璃筒下端，豎直地插入水中，如圖所示，
（1）當(dāng)玻璃筒進(jìn)入水中的深度為0.21m時(shí)，水對(duì)塑料片的壓強(qiáng)是多大？
（2）若向玻璃筒內(nèi)緩慢倒水，筒內(nèi)水面多高時(shí)塑料片下落？
（3）若向玻璃筒內(nèi)倒入另一種液體，當(dāng)筒內(nèi)液面為0.28m高時(shí)塑料片開(kāi)始脫落，不考慮塑料片的質(zhì)量，求這種液體的密度？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)p=ρgh計(jì)算水對(duì)塑料片的壓強(qiáng)；
（2）當(dāng)玻璃筒內(nèi)外水的壓強(qiáng)相等時(shí)塑料片下落；
（3）塑料片剛好脫落時(shí)，塑料片受到水向上的壓強(qiáng)和液體向下的壓強(qiáng)相等列出等式，求出液體的密度．

解答 解：
（1）玻璃筒進(jìn)入水中的深度為0.21m時(shí)，水對(duì)塑料片的壓強(qiáng)：
p_水=ρ_水gh_水=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.21m=2100Pa；
（2）由題當(dāng)玻璃管內(nèi)外壓強(qiáng)相等，即筒內(nèi)水也是0.21m時(shí)塑料片下落；
（3）當(dāng)塑料片剛好下沉?xí)r有：p_液=p_水，
即：ρ_液gh_液=ρ_水gh_水，
所以：ρ_液=$\frac{{ρ}_{水}{h}_{水}}{{h}_{液}}$=$\frac{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×0.21m}{0.28m}$=0.75×10³kg/m³．
答：（1）當(dāng)玻璃筒進(jìn)入水中的深度為0.21m時(shí)，水對(duì)塑料片的壓強(qiáng)是2100Pa；
（2）若向玻璃筒內(nèi)緩慢倒水，筒內(nèi)水面0.21m時(shí)塑料片下落；
（3）這種液體的密度是0.75×10³kg/m³．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于液體壓強(qiáng)的計(jì)算是比較簡(jiǎn)單的，只要找到液體的密度和深度即可．當(dāng)塑料片恰好下落時(shí)，塑料片上下表面受到的壓強(qiáng)相等，這是解題的關(guān)鍵．