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【题目】如图所示,不计外壁厚度且足够高的柱形容器置于水平桌面上,容器的底面积为150cm2.现将一边长为0.1m、质地均匀的正方体物块放在容器底部,当缓慢持续地向容器中注入400cm3的水时,物块对容器底部的压力恰好为零.求:

1)水对容器底部的压强是多少?

2)物块受到水的浮力是多少?

3)再次向容器中缓慢注水,当容器中水的深度达到12cm时停止注水,第二次注入水的质量是多少?

【答案】18×102Pa;(28N;(30.6kg

【解析】试题分析:(1)正方体物块的底面积为:S1="10cm×10cm=100" cm2,容器中水的深度是:h=V/S=400cm3/150cm2-100cm2=8cm,水对容器底部的压强是p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=8×102Pa

2)物块排开水的体积是V=S1h=100cm2×8cm=800cm3,物块受到水的浮力是:

FVg=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×104m3=8N

3)再次注入水的体积是V=Sh1﹣h=150cm2×12cm﹣8cm=600cm3,由ρ=m/V可得:再次注入水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×600×106m3="0.6" kg

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