Question

（2011?楊浦區(qū)一模）如圖所示，一質量為0.15千克、底面積為2×10^-3米²平底薄壁玻璃容器放在2米²的水平桌面中央，內裝有體積為1.5×10^-4米³的水，水面距容器底的深度為0.1米．
求：①水對杯底的壓強；
②水對杯底的壓力；
③若在容器中輕輕放下一塊質量為0.1千克的木塊，木塊漂浮在水面上，求木塊浸在水中的體積．

Answer 1

分析：（1）已知水的深度，根據公式p_水=ρ_水gh可求水對杯底的壓強；
（2）根據公式F=PS可求水對杯底的壓力；
（3）木塊漂浮，受到的浮力等于自身的重力，根據浮力公式可求木塊浸在水中的體積．

解答：解：①水對杯底的壓強
p_水=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.1m=980Pa；                                     　        
②水對杯底的壓力
F_水=p_水S
=980Pa×2×10^-3m²
=1.96N；                                              
③∵漂浮
∴F_浮=G_木=m_木g=0.1kg×9.8N/kg=0.98N                             
木塊浸在水中的體積就等于木塊排開的水的體積
V_排=

F浮

ρ水g

=

0.98N

1000kg/m3×9.8N/kg

=1×10^-4m³；
答：（1）水對杯底的壓強為980Pa；
（2）水對杯底的壓力為1.96N；
（3）木塊浸在水中的體積為1×10^-4m³．

點評：本題考查液體壓強、浮力、壓強的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是求形狀不規(guī)則的容器底部所受的壓力．