Question

【题目】置于水平桌面上的容器，底面积为200cm2，未装水时的质量为0.2kg。容器盛水后水面的高度为15cm，容器对桌面的压强为1.1×103Pa，（已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，忽略容器壁的厚度）。求：

（1）水对杯底的压力？________

（2）杯子中水的质量？__________

（3）根据以上的计算结果判断，此容器的形状类似于如图中的__________图（选“甲”、“乙”或“丙”）；此时水对容器两侧壁的合力为_________N。

Answer 1

【答案】30N 2kg 甲 10

【解析】

（1）水对杯底的压强：，由 得

水对杯底的压力：；

（2）由得容器盛水后对桌面的压力为：，容器盛水后对桌面的压力就是容器和水的重力，即: ，因此杯子中水的质量为：；

（3）利用计算2kg水的体积： ，假设容器是圆柱形的，计算水在容器中的高度：，因此比较甲、乙、丙容器的形状，可以判定是容器甲；

设水对容器两侧壁的合力为F上，对容器进行受力受竖直向下的重力和水对杯底的压力F1, 受竖直向上F上和桌子的支持力， 由平衡力的条件可得：，代入数据可得： ，解得：F上=10N，故此时水对容器两侧壁的合力为10N.