Question

高为20cm的柱形容器内盛有9cm深的水，如图甲所示．现将一密度为1.5×103kg/m3，高为15cm的柱形物块竖直放入水中，已知容器底面积为物块底面积的4倍，且物块静止在水中时与容器底接触但不密合如图乙所示，取g=10N/kg．

（1）甲图中，水对容器底部产生的压强是多少？

（2）乙图中，物块对容器底部产生的压强是多少？

 

Answer 1

（1）900Pa （2）1050Pa

【解析】

试题分析：（1）甲图中，h1=9cm=0.09m，水对容器底部产生的压强p=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa。

（2）乙图中，∵已知容器底面积为物块底面积的4倍，若物块底面积为S，则容器底面积为4S，

水的体积为V水=4Sh1，物块受到的重力G=ρ物Sh物g

浸在水中的深度：h水==12cm=0.12m；

排开水的体积：V排=S物h水=Sh水，物块受到的浮力：G物=ρ物V物g=ρ物S物h物g=ρ物Sh物g，

物块对容器底部产生的压力：F=G物﹣F浮=ρ物Sh物g﹣ρ水Sh水g，

物块对容器底部产生的压强：

p=ρ物h物g﹣ρ水h水g=1.5×103kg/m3×0.15m×10N/kg﹣1.0×103kg/m3×0.12m×10N/kg

=1050Pa．

考点：液体的压强的计算；压强的大小及其计算