Question

【題目】如圖所示，放置在水平地面上重10N的平底薄壁容器，底面積100cm2內裝40N的水，水深20cm。現將一體積為200cm3的金屬塊系在彈簧測力計掛釣上，然后把它浸沒于容器內的水中（水未溢出，金屬塊未接觸容器底部）彈簧測力計示數為15.8N．（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：

（1）金屬塊未放入水中時，容器底部受到水的壓力是多少？

（2）金屬塊浸沒于水中后，容器對水平地面的壓強是多少？

Answer 1

【答案】（1）20N（2）5200Pa

【解析】

（1）金屬塊未放入水中時，容器底部受到水的壓強：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa，由得容器底部受到水的壓力：F=pS=2000Pa×100×10-4m2=20N；

（2）金屬塊浸沒于水中受到的浮力為：F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3=2N，金屬塊的重力為：G金屬=F浮+F示=2N+15.8N=17.8N；容器對水平地面的壓力：F壓=（G容+G水+G金屬）-F示=（10N+40N+17.8N）-15.8N=52N，此時容器對水平地面的壓強：。