【題目】(6分)如圖所示,放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器重6N,底面積100cm2 ,彈簧測力計(jì)的掛鉤上掛有重為27N的金屬塊,現(xiàn)將金屬塊浸沒在水中,容器內(nèi)水面由20cm上升到30cm(g取10N/kg , ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)金屬塊未放入水中時(如圖甲),容器底部受到的水的壓強(qiáng);
(2)金屬塊浸沒在水中靜止后彈簧測力計(jì)的示數(shù);
(3)金屬塊浸沒在水中(未與底部接觸,如圖乙),容器對桌面的壓強(qiáng)。
【答案】(1)2×103pa (2)17N (3)3.6×103pa
【解析】
試題分析:(1)最初水的深度h=20cm=0.2m,容器底部受到的水的壓強(qiáng):p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;(2)由圖可知,水面升高的高度Δh=0.3m-0.2m=0.1m,金屬塊受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gS容Δh=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-4m2×0.1m=10N;所以測力計(jì)的示數(shù)F示=G-F浮=27N-10N-17N;(3)容器中水的重:G水=ρ水gV水=ρ水gh1S容=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m×100×10-4m2=20N,容器對桌面的壓強(qiáng)p=F/S=(G容+G水+F浮)/S=(6N+20N+10N)/100×10-4m2=3.6×103Pa;
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