Question

（2012?朝陽區(qū)）如圖所示，將一塊重為3N的石塊用細(xì)線系著浸沒在裝有水的圓柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm． 若將石塊在水中緩慢提升3cm，石塊仍然處于浸沒狀態(tài)，拉力做功0.03J，（容器的重力和容器壁的厚度忽略不計，g=10N/kg）．松開細(xì)線，石塊沉到容器底靜止后，容器對水平面的壓強是

1.3×10³

Pa．

Answer 1

分析：已知提升的距離和拉力做的功，根據(jù)公式W=FS可求拉力的大小，進一步求出浮力的大小，根據(jù)浮力公式求出石塊排開水的體積，已知升高的水位，求出容器的底面積，進一步求出水的質(zhì)量，容器對水平面的壓力等于容器和水的重力之和，根據(jù)公式P=

F

S

可求對水平面的壓強．

解答：解：繩子的拉力F₁=

W

S

=

0.03J

0.03m

=1N；石塊受到的浮力F_浮=G-F₁=3N-1N=2N；
石塊排開水的體積V_排=

F浮

ρg

=

2N

1000kg/m3×10N/kg

=2×10^-4m³；
容器的底面積S=

V排

△h

=

2×10-4m3

0.12m-0.1m

=0.01m²；
水的質(zhì)量m=ρV=ρSh=1000kg/m³×0.01m²×0.1m=1kg；
容器對水平面的壓力F=G+mg=3N+1kg×10N/kg=13N；
容器對水平面的壓強是P=

F

S

=

13N

0.01m2

=1.3×10³ Pa．
故答案為：1.3×10³ ．

點評：本題考查浮力、重力、壓強等的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平地面壓力等于物體自身的重力，解題過程中要注意單位的換算．