Question

【題目】如圖所示，水平放置的輕質圓柱形容器底面積為2×10﹣2米2 ， 內裝有重為9.8N的水，現將體積為2×10﹣4米3、重為4.9N實心金屬球A用細線栓著浸沒在水中。

【1】求金屬塊A受到的浮力F浮

【2】求水對容器底部的壓力F水

【3】現將繩子剪斷，求繩子剪斷后容器對水平地面壓強變化了△P。

Answer 1

【答案】

【1】 金屬塊A受到的浮力2N；

【2】 水對容器底部的壓力11.8N；

【3】 現將繩子剪斷，求繩子剪斷后容器對水平地面壓強變化了145Pa。

【解析】

（1）已知浸入水中的金屬塊體積（排開水的體積），利用阿基米德原理求所受浮力；（2）水對容器底部的壓力等于水的重力加物體的重力減去拉力（浮力）；（3）根據△p=，算出繩子剪斷后容器對水平地面壓強的變化量。

【1】由題意知金屬塊完全浸沒在水中，則=2×，金屬塊受到的浮力：g1.0×kg/×10N/kg×2×=2N；

【2】由題知，容器為輕質圓柱形容器，因為水對物體豎直向上的浮力和物體對水豎直向下的壓力是一對相互作用力，大小相等，所以，用繩子吊著物體時水對容器底部的壓力等于水的重力加浮力，即= =9.8N+2N=11.8N；

【3】剪斷繩子前，容器對桌面的壓力等于容器、水和物塊的總重再減去拉力；

剪斷繩子后，容器對桌面的壓力等于容器、水和物塊的總重，所以,繩子剪斷后容器對水平地面的壓力的變化量等于拉力，且=G，故繩子剪斷后容器對水平地面壓強量：

△p====145Pa。