Question

如圖所示，放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器重4N，底面積100cm²，彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上掛著重為10N的物塊，現(xiàn)將物塊浸沒(méi)水中，容器內(nèi)水面由16cm上升到20cm（g=10N/kg）．
求：
（1）物塊未放入水中時(shí)，容器底受到的水的壓強(qiáng)；
（2）物塊的密度；
（3）物塊受到的浮力；
（4）物塊浸沒(méi)水中后，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)．

Answer 1

【答案】分析：本題為綜合題，考查內(nèi)容較多．第一問(wèn)較簡(jiǎn)單可由P=ρgh得，第二問(wèn)由物體排開(kāi)水的體積求得物體的體積，第三問(wèn)浮力由F=ρgv來(lái)求．第四問(wèn)求的固體壓強(qiáng)，由P=求得．
解答：解：（1）水的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.16m=1.6×10³Pa
（2）物體的質(zhì)是：m===1kg，
物體的體積等于排開(kāi)水的體積，即V=Sh=100×10^-4m²×0.04m=0.4×10^-3m³
所以物體密度為：ρ===2.5×10³kg/m³
（3）因排開(kāi)水的體積為V=0.4×10^-3m³
則物體的浮力為：F=ρgV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.4×10^-3m³=4N
（4）水的體積為：V=Sh=100×10^-4m²×0.16m=1.6×10^-3m³
水的質(zhì)量m=ρv=1.0×10³kg/m³×1.6×10^-3m³=1.6Kg
則水對(duì)底部的壓力為F_G=mg=1.6kg×10N/kg=16N
則容器對(duì)底部的壓力為容器的重力、水的重力與物體對(duì)水的壓力之和，物體對(duì)水的壓力等于水對(duì)物體的浮力
即：F=4N+4N+16N=24N
S=100×10^-4m²
容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為：p===2.4×10³Pa
答：水的壓強(qiáng)為1.6×10³Pa，物體的密度為2.5×10³kg/m³，物體受到的浮力為4N，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為2.4×10³Pa．
點(diǎn)評(píng)：本題也可以把水、容器看成一個(gè)整體來(lái)研究，第四問(wèn)更簡(jiǎn)單一些．做這種大題時(shí)要心靜，想著把大題變成一個(gè)一個(gè)的小題來(lái)突破，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)我們這些題都做過(guò)．