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图12所示平底空玻璃杯的质量底面积等各项参数如下表所示。若在杯中装满水后,将它放在水平桌面上,求 图12所示平底空玻璃杯的质量底面积等各项参数如下表所示。若在杯中装满水后,将它放在水平桌面上,求
图12所示平底空玻璃杯的质量底面积等各项参数如下表所示。若在杯中装满水后,将它放在水平桌面上,求瓶中水的质量m水。水对杯底的压强p水。杯子对桌面的压强p杯。
chandari1回答 · 6889人浏览6889人浏览 · 0 收藏
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aofulai 高分答主 04-02 TA获得超过3482个赞 2023-04-02 01:18
水面距离杯口的高度$h$。

首先,根据题目所给参数,可以求出杯子的体积:

$V=\dfrac{\pi}{4}d^2h=\dfrac{\pi}{4} imes 8^2 imes 10=200\pi$(单位:$cm^3$)

然后,根据题目所给的质量和底面积,可以求出杯子的质量密度:

$ho=\dfrac{m}{V}=\dfrac{200}{200\pi}= \dfrac{1}{\pi}$(单位:$g/cm^3$)

最后,根据杯子浸没在水中的情况,可以列出平衡条件:

$mg=V_{ ext{水}}ho_{ ext{水}}g$

其中,$m$为杯子的质量,$g$为重力加速度,$V_{ ext{水}}$为水的体积,$ho_{ ext{水}}$为水的密度。

将上述公式代入,得到:

$m=\dfrac{V_{ ext{水}}ho_{ ext{水}}}{ho}=\dfrac{\pi imes 8^2 imes h imes 1}{4 imes 1 imes \pi imes 10}=\dfrac{16h}{5}$(单位:$g$)

因此,杯子的质量为$\dfrac{16h}{5}$,平衡条件可写为:

$\dfrac{16h}{5} imes g=V_{ ext{水}}ho_{ ext{水}}g$

化简得到:

$h=\dfrac{5V_{ ext{水}}ho_{ ext{水}}}{16}= \dfrac{5 imes 200 imes 1}{16}= \dfrac{125}{2}=62.5$(单位:$cm$)

因此,水面距离杯口的高度$h$为$62.5$厘米。

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