(9分)如图所示,某同学在薄壁平底试管中装入一些沙子,管口密封,制成一个“土密度计”。当把它放入水中竖直漂浮时,试管露出水面的高度为5cm;当把它放入某液体中竖直漂浮时,试管露出液面的高度为7cm.若试管和沙子的总质量为30g,试管的横截面积为1.5cm2,水的密度为1×103kg/m3.求:
(1)在水中漂浮时,水对试管底部的压强.
(2)某液体的密度.(取g = 10N/kg,保留两位小数)
1)试管和沙子的总重G = m g = 30×10-3kg×10N/kg=" 0.3" N……………………………………1分
由于试管漂浮在水面,F浮= G = 0.3N…………………………………………………………1分
根据浮力产生的原因,试管底部受到向上的压力为F压= F浮= G = 0.3N……………………1分
水对试管底部的压强为p = = 2000Pa…………………………………1分
(2)试管位于水面以下的高度:……1分
试管总长度:………………………………………………………………1分
当试管漂浮于水面时,F浮= G…………………………………………………………………1分
当试管漂浮于某液体时,ρ液g (l―h2)S=mg…………………………………………………1分
由①②两式得 …1分