Question

3．如图所示，轻质水平木杆AB可绕O点转动，在杆的B端用细线悬挂了盛满水的正方体容器，使该容器静止在水平桌面上，该容器的边长为10cm．质量为0.2kg，已知AB长度是OB长度的4倍，在A点用F=3N的力竖直向下拉木杆时，水对容器底部的压力为10N，容器对水平桌面的压强为300Pa（不计容器的厚度）．

Answer 1

分析 先根据p=ρgh求出水对容器底的压强，然后根据压强的变形公式F=pS求出水对容器底的压力；
首先求出容器和水的总重力，然后根据杠杆平衡的条件求出绳对容器的拉力，进一步求出桌面受到的压力，最后根据p=$\frac{F}{S}$求出容器对水平桌面的压强．

解答 解：水对容器底的压强：p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=10³Pa；
水对容器底的压力：F=pS=10³Pa×0.1m×0.1m=10N；
水和容器的总重力：G=ρgV+m_容器g=1.0×10³kg/m³×10N/kg×（0.1m）³+0.2kg×10N/kg=12N；
由杠杆平衡的条件可知：F×OA=F_拉×OB
则F_拉=$\frac{F×OA}{OB}$=3×3N=9N，
故容器对水平桌面的压力：F′=G-F_拉=12N-9N=3N；
容器对水平桌面的压强：p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{3N}{0.1m×0.1m}$=300Pa．
故答案为：10；300．

点评 此题考查了杠杆平衡条件的应用，首先掌握杠杆的平衡条件，关键分析出杠杆所受的力及对应的力臂．