将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的

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  • 难度: 使用次数:166 入库时间:2020-02-25

    将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图o饮料出口的横截面积S10.8cm2,饮料流出的速度v50cm/s,杯高H10cm,杯底面积S230cm2g10N/kgo

    1)装满饮料时,杯底受到饮料的压力为多大?

    2)饮料的密度为多大?

    3)设杯底与杯座的接触面积也为S2,饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压强为多大?

    答案

    13.6N;(21.2×103kg/m3;(31.1×103Pa

    【解析】(1)由图可知空杯对杯座的压力:F00.9N

    装满饮料时,杯对杯座的压力:F14.5N

    因杯子为平底薄壁直圆筒状,

    所以杯底受到饮料的压力:FF1F04.5N0.9N3.6N

    2)饮料的质量:m0.36kg

    杯中饮料的体积:VS2H30cm2×10cm300cm33×104 m3

    则饮料的密度:ρ1.2×103kg/m3

    3)饮料持续流入空杯5s,则流入杯中饮料的质量:

    m1ρS1vt1.2×103kg/m3×0.8×104 m2×0.5m/s×5s0.24kg

    此时饮料对杯底的压力:F2m1g0.24kg×10N/kg2.4N

    此时杯对杯座的压强:p1.1×103Pa


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