Question

【题目】如图甲所示，底面积为100cm2的圆柱形容器容器中装满水，底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆，细杆的上端连接着密度为0.6g/cm3的圆柱体A，容器的底部安装有阀门，现打开阀门，控制水以50cm3/s流出，同时开始计时，水对容器底部的压力随时间变化的规律如图20乙所示，求∶

(1)阀门未打开前水对容器底部的压强；

(2)圆柱体A的高度；

(3)t=52s时，细杆对物体的作用力大小

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)由图乙知，t=0，水对容器底部的压力F=50N，水对容器底部的压强

(2)在40s-64s阶段，水下降的深度等于A的高度。水对容器底产生的压力差

水对容器底产生的压强差

由 得A的高度

(3)从40s-64s 阶段，水和A的体积

流出的水量

A的体积

A 的底面积为

从40s-52s 阶段，流出的水量

水下降的高度为

A 排开水的体积

A 受到的浮力

A 的重力为

杆对物体的作用力为

答：(1)阀门未打开前水对容器底部的压强是；

(2)圆柱体A的高度是；

(3)t=52s时，细杆对物体的作用力是。