Question

【题目】如图所示，在水平桌面上放置一个体积为20cm3、重为1.8N的小球，小球处于静止状态。旁边的桌面上放置一个平底薄塑料杯（重力忽略不计），高为0.1m，杯中装满水，水重为3N。（g=10N/kg）求：

（1）画出小球静止在水平桌面时的受力示意图；

（2）小球对水平桌面的压力；

（3）杯中水对杯底的压强；

（4）把小球缓慢的放入水中，当小球再次静止时，杯子对桌面的压力增加了多少牛？

Answer 1

【答案】(1) ；(2)；(3)；(4)

【解析】

(1)小球静止在水平桌面时，受到重力的作用，作用点在球心，方向竖直向下，还有桌面的支持力的作用，作用点也在球心，方向竖直向上，如下图所示；

(2)由于小球处于静止状态，小球对水平桌面的压力等于其自身的重力，即

(3)由于杯中装满水，水的高度是0.1m，那么杯中水对杯底的压强是

(4)把小球缓慢的放入水中，当小球再次静止时，假设小球是漂浮，那么可知

可解得，这个体积大于小球的体积，所以小球不可能是漂浮；

假设小球是悬浮，那么

这个浮力小于重力，那么小球不可能是悬浮；

那么小球只有沉底，根据阿基米德原理可知，小球所受的浮力大小等于它排开液体所受的重力，可知排开的水重力是

把小球缓慢的放入水中，当小球再次静止时，杯子对桌面的压力是

没放小球前，杯子对桌面的压力是，杯子对桌面的压力增加量是

答：(1)小球静止在水平桌面时的受力示意图如答案所示；(2)小球对水平桌面的压力是；(3)杯中水对杯底的压强是；(4)把小球缓慢的放入水中，当小球再次静止时，杯子对桌面的压力增加了。