Question

先在溢水杯中装满水（水面与溢水口齐平），水深为10cm，水的质量为5kg，再放入一块重3N的木块，溢出的水全部用小烧杯接住（如图所示）．则水溢出后溢水杯底受到水的压强是

 

 Pa，小烧杯中水的重力等于

 

 N．若m_杯=0.3kg，S_杯=25cm²，则杯对桌面的压强是

 

 Pa．（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）由题知，将木块放入溢水杯中，排开的水全部收集到小烧杯中，溢水杯内的水深不变，根据液体压强公式求出溢水杯底受到水的压强；
（2）根据漂浮条件和阿基米德原理得出小烧杯内水的重力大小；
（3）杯对桌面的压力等于杯的重力加上水的重力再加上木块的重力然后减去排开水的重力，然后根据p=

F

S

求出杯对桌面的压强．

解答：解：（1）木块放入溢水杯中，排开的水全部收集到量筒内，
∵水的深度h不变，
∴溢水杯底部受到水的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10×10^-2m=1000Pa；
（2）∵木块漂浮，
∴木块受到的浮力：F_浮=G_木，
又∵F_浮=G_排，
∴G_排=G_木=3N；
（3）杯对桌面的压力：
F=G_杯+G_水+G_木-G_溢水=m_杯g+m_水g+G_木-G_溢水=0.3kg×10N/kg+5kg×10N/kg+3N-3N=53N，
杯对桌面的压强：
p′=

F

S杯

=

53N

25×10-4m2

=21200Pa．
故答案为：1000；3；21200．

点评：本题考查了液体压强公式、固体压强公式、阿基米德原理和物体浮沉条件的综合应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，计算过程要注意单位的换算．