Question

【題目】如圖所示，水平地面上有一個底面積為1.5×102m2的圓柱形容器，容器中水深40cm，一個邊長為10cm的正方體物塊，通過一根細線與容器底部相連，細線受到的拉力為4N．（g取10N/kg）求：

（1）此時容器底受到水的壓強和壓力。

（2）物塊的質量。

（3）細線的斷后，物塊靜止時浸入水中的體積。

Answer 1

【答案】（1）4000Pa； 60N（2） 0.6kg（3）6×10-4m3。

【解析】

（1）．水對容器底的壓強為：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4000Pa；

根據可知水對容器底的壓力為：

F=pS=4000Pa×1.5×10-2m2=60N；

（2）．木塊的體積V=10cm×10cm×10cm=1.0×10-3m3，

木塊浸沒在水中時受到的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10-3m3=10N；

物體受到三個力的作用：豎直向下的重力和拉力、豎直向上的浮力，則物體的重力為：

G=F浮-F=10N-4N=6N；

物體的質量為：；

（3）．因為木塊浸沒在水中時的浮力大于木塊的重力，所以剪斷細線后，木塊會上浮直至漂浮在水面上；

由于木塊漂浮，所以F浮=G=6N，

由得：細線的斷后，物塊靜止時浸入水中的體積為：