Question

如图所示，质量为0.1千克、底面积为1×10^-2米²的正方形木块放在水平地面上，底面积为5×10^-3米²的柱形轻质容器置于木块中央，容器内盛有0.4千克的水．
①求地面受到的压力F．
②求水对容器底部的压强p．
③在水中放入一物块，物块沉底且水不溢出，若水对容器底部压强的增加量与地面受到压强的增加量相等，求物块的密度ρ_物．

Answer 1

【答案】分析：（1）水平地面上静止的物体，地面受到的压力等于其重力；
（2）先根据G=mg求出水的重力，然后利用p=求出水对容器底部的压强；
（3）以水对容器底部压强的增加量与地面受到压强的增加量相等列出关系式，用物体的密度和其它已知量表示即可求出物体的密度．
解答：解：①地面受到的压力F=G₁+G₂=（m₁+m₂）g=（0.1kg+0.4kg）×9.8N/kg=4.9N．
②因为容器为圆柱形规则容器，因此水对容器底的压力等于水的重力，故水对容器底部的压力：F′=G₂=0.4kg×9.8N/kg=3.92N，
水对容器底部的压强：p′===7.84×10²Pa．
③∵水对容器底部压强的增加量与地面受到压强的增加量相等，则
△p_水=△p_地面
=
=
=
ρ_物=2×10³kg/m³．
答①地面受到的压力为4.9N．
②水对容器底部的压强为7.84×10²Pa．
③物块的密度为2×10³kg/m³．
点评：本题考查了学生对重力公式、密度公式、压强公式的掌握和运用，虽知识点多，难度不大！