Question

【題目】如圖甲所示，重為5N圓柱形容器靜止在水平桌面上，其底面積為S = 8×10-2m2。將質量為2kg的圓柱形物塊A放入容器內靜止，物塊的底面積為SA = 2×10-2m2，密度為ρA = 0.8×l03kg/m3，取g =10N/kg。

求：

（1）物塊對容器底的壓強；

（2）整個容器對桌面的壓力；

（3）向容器中緩慢注水使物塊剛好離開容器底時，容器中水對容器底的壓強。

Answer 1

【答案】（1）1000Pa；（2）25N；（3）1000Pa

【解析】

(1)物塊A的重力為：

GA=mg=2kg×10N/kg=20N，

物塊對容器底的壓強為：

p====1000Pa。

(2)整個容器對桌面的壓力為：

F總=G容+GA=5N+20N=25N。

(3)向容器中緩慢注水使物塊剛好離開容器底時，物塊受到水的浮力剛好等于自身重力。根據F浮=ρ液gV排，則此時物塊浸在水中的體積為：

V排====2×10-3m3，

則物塊浸在水中的深度為：

h===0.1m，

該深度即為此時容器中水的深度。所以，此時容器中水對容器底的壓強為：

p′=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。

答：(1)物塊對容器底的壓強為1000Pa；

(2)整個容器對桌面的壓力為25N；

(3)向容器中緩慢注水使物塊剛好離開容器底時，容器中水對容器底的壓強為1000Pa。