Question

如图14所示，一个重为6牛、容积为V_容的圆柱形容器放在水平地面上，容器的底面积S为2×10^-2米²。

① 求该容器对水平地面的压强p_地面。

② 若在该容器中倒入体积为V_水的水后，求水面下0.1米深处水的压强p_水。

③ 若将一个体积为V_物的金属物块浸没在水中后，讨论水对容器底部压强增加量的变化范围。（要求：讨论中涉及的物理量均用字母表示）

Answer 1

①p_地面＝F/S＝G_容器/S                                       1分

＝6牛/（2×10^-2米²）＝300帕                        1分

②p_水＝ρ_水gh                                             1分

＝1.0×10³千克/米³×9.8牛/千克×0.1米＝980帕       1分

③若容器中未装满水，且当物块体积V_物块≥V_容器－V_水时，放入物块后，水对容器底部压强的增加量最大，即为：

△p₁＝ρ_水g△h＝ρ_水g（V_容器－V_水）/S                    1分

若容器中装满水，则放入物块后，因水的溢出，水对容器底部的压强不变，即为：△p₂＝0                                    1分

则水对容器底部压强增加量的变化范围为：

0≤△p≤ρ_水g（V_容器－V_水）/S                           1分