一个足够大、粗细均匀的U形管,先在A管中注入水,再往B管中注入另一种液体.当两管的液面高度差如图所示时,管内液体处于平衡状态,求另一种液体B的密度为( )kg/m_
分析:
根据p=ρgh表示出M、N受到液体的压强,利用在液体内部同一深度、相同液体的压强相等得出等式即可求出液体B的密度.
解答:
解:由图可知,右侧N点上方水柱的高度:
h_N=10cm-4cm=6cm,
则N点受到水的压强:
p_N=ρ_水gh_N,
左测M点受到液体B的压强:
p_M=ρ_Bgh_M,
因在液体内部同一深度、相同液体的压强相等,
所以,p_N=p_M,即ρ_水gh_N=ρ_Bgh_M,
解得:ρ_B=$\frac {h_N}{h_M}$ρ_水=$\frac {6cm}{10cm}$×1.0×10_kg/m_=0.6×10_kg/m_.
答:另一种液体B的密度为0.6×10_kg/m_.
点评:
本题考查了利用平衡法测液体的密度,利用好在液体内部同一深度、相同液体的压强相等是关键.
如图所示,在U形管中注入一定量的水银,然后在右管中注入24厘米高的水,在左管中再注入8厘米高的煤油.求此时两管内水银面的高度差是cm(煤油的密度为0.8×10_千克/米_,水银的密度为13.6×10_千克/米_,保留两位小数)
分析:
连通器内液体不流动时,两边液体产生的压强相等,根据p=ρgh列出关系式即可解得.
解答:
解:由题意知,ρ_油gh_油+ρ_水银gh=ρ_水gh_水
则0.8×10_kg/m_×10N/kg×8×10_m+13.6×10_kg/m_×10N/kg×h_水银=1×10_kg/m_×10N/kg×24×10_m
解得:h=0.0129m=1.29cm.
答:两管内水银面的高度差是1.29cm.
点评:
本题主要考查了液体压强公式及连通器原理的应用,解决此题的关键是知道两边液体产生的压强相等.
图中的U形管中装有两种不同的液体,已知左管中油柱高h$_1$=10cm,h$_1$右管中水面比左管中油面低h$_2$=2cm.则这种油的密度为kg/m_.
分析:
连通器左右两管内压强相等,达到平衡状态,根据p=ρgh,可得出水的压强,再利用此压强求油的密度.
解答:
解:左管中油柱高为:h_油=h$_1$=10cm=0.1m;
右管水柱高度为h_水=h$_1$-h$_2$=10cm-2cm=8cm=0.08m;
水柱压强为:p_水=ρgh_水=1000kg/m_×10N/kg×0.08m=800Pa;
左管油的压强为:p_油=p_水=800Pa;
故油的密度为:ρ_=$\frac {p_油}{gh$_1$}$=$\frac {800Pa}{10N/kg×0.1m}$=800kg/m_;
答:油的密度为800kg/m_.
故答案是:800.
点评:
深入理解平衡思想,熟练运用液体压强计算公式,是解答此题的关键.
一根U形管内盛有适量的水,在U形管的一端注入2cm高的水银,当管内液体稳定时,两管中水面的高度差为cm(保留一位小数).(水银的密度ρ=13.6×10_kg/m_).
分析:
在水银与水的交界面处,水产生的压强和另一端水平线以上的水银产生的压强相等.由此可以得到两边水的液面的高度差.
解答:
解:根据水和水银面交界处两管中的液体压强相等,则有p_水银=p_水;即ρ_水银gh_水银=ρ_水gh_水,
则h_水=$\frac {ρ_水银h_水银}{ρ_水}$=27.2cm,所以右侧水面比左侧水面高27.2cm,
答:两边水面的高度差是27.2cm.
点评:
本题考查液体压强公式的应用,关键是知道水和水银面交界处两管中以上的水柱产生的压强与水银柱产生的压强相等.
一根U形管内盛有适量的水,在U形管的一端注入3cm高的水银,当管内液体稳定时,则两管中水平面的高度差为cm.(水银的密度ρ=13.6×10_kg/m_).
分析:
在水银与水的交界面处水产生的压强和另一端水平线以上的水银产生的压强相等.由此可以得到两水平面的高度差.
解答:
解:根据水和水银面交界处两管中的液体压强相等,则有p_水银=p_水;
即ρ_水银gh_水银=ρ_水gh_水,
则h_水=$\frac {ρ_水银h_水银}{ρ_水}$=$\frac {13.6g/cm_×3cm}{1g/cm}$=40.8cm
答:两管中水平面的高度差为40.8cm.
点评:
本题考查液体压强公式的应用,关键是知道水和水银面交界处两管中以上的水柱产生的压强与水银柱产生的压强相等.