Question

如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积100cm²，弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块，现将物块浸没水中，容器内水面由16cm上升到20cm（g=10N/kg）．
求：
（1）物块未放入水中时，容器底受到的水的压强；
（2）物块的密度；
（3）物块受到的浮力；
（4）物块浸没水中后，容器对桌面的压强．

Answer 1

【答案】分析：本题为综合题，考查内容较多．第一问较简单可由P=ρgh得，第二问由物体排开水的体积求得物体的体积，第三问浮力由F=ρgv来求．第四问求的固体压强，由P=求得．
解答：解：（1）水的压强p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.16m=1.6×10³Pa
（2）物体的质是：m===1kg，
物体的体积等于排开水的体积，即V=Sh=100×10^-4m²×0.04m=0.4×10^-3m³
所以物体密度为：ρ===2.5×10³kg/m³
（3）因排开水的体积为V=0.4×10^-3m³
则物体的浮力为：F=ρgV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.4×10^-3m³=4N
（4）水的体积为：V=Sh=100×10^-4m²×0.16m=1.6×10^-3m³
水的质量m=ρv=1.0×10³kg/m³×1.6×10^-3m³=1.6Kg
则水对底部的压力为F_G=mg=1.6kg×10N/kg=16N
则容器对底部的压力为容器的重力、水的重力与物体对水的压力之和，物体对水的压力等于水对物体的浮力
即：F=4N+4N+16N=24N
S=100×10^-4m²
容器对桌面的压强为：p===2.4×10³Pa
答：水的压强为1.6×10³Pa，物体的密度为2.5×10³kg/m³，物体受到的浮力为4N，容器对桌面的压强为2.4×10³Pa．
点评：本题也可以把水、容器看成一个整体来研究，第四问更简单一些．做这种大题时要心静，想着把大题变成一个一个的小题来突破，你会发现，其实我们这些题都做过．