Question

如图所示，圆柱形容器中装有水，水中有一木块被细线系着，已知容器底面积为0.5m²，水深为0.6m，木块的体积为5×10^-3m³，木块的密度为0.6×10³kg/m³，试求：g=10N/kg
（1）水对容器底的压强是多少？
（2）绳子所受拉力是多大？

Answer 1

分析：（1）运用液体压强公式p=ρgh，可求压强大小．
（2）根据阿基米德原理F_浮=G_排=ρ_液gV_排，可求小球所受浮力．再根据木块的受力情况分析，可求出拉力F．

解答：解：（1）水深为h=0.6m，则水对容器底面的压强为p=ρgh=1000kg/m³×10N/kg×0.6m=6000Pa；
（2）木块的体积为V=5×10^-3m³，浸没在水中时受到的浮力为F_浮=G_排=ρ_液gV_排=1000kg/m³×10N/kg×5×10^-3m³=50N；
木块所受重力为：G=mg=ρ_木Vg=0.6×10³kg/m³×5×10^-3m³×10N/kg=30N；
静止在水中的木块受到三个力（重力G、拉力F、浮力F_浮）的作用，且满足受力平衡；即G+F=F_浮；
故F=F_浮-G=50N-30N=20N．
答：（1）水对容器底面的压强是6000Pa；
（2）绳子所受拉力是20N．

点评：熟练运用液体压强的计算公式、准确分析物体受力和阿基米德原理；是解答此题的关键．