题目内容
【题目】如图所示,将一块重为3N,体积为100cm3的石块,用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中(容器重为2N),此时容器中水的深度由10cm上升到12cm.(容器壁厚度忽略不计)求:(g取10N/kg)
(1)石块受到水对它的浮力;
(2)容器底部受到水对它的压强;
(3)放手后,石块下沉到容器底部静止时,容器对水平桌面的压强.
【答案】
(1)解:石块所受浮力:
F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=1N
(2)解:容器受到水的压强:
P=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa
(3)解:容器底面积:
S= = =50cm2,
水的体积:
V水=Sh=50cm2×10cm=500cm3,
水的重力:
G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×500×10﹣6m3=5N,
容器对水平地面压强:
P= = = =2×103Pa
【解析】(1)已知石块的体积,石块的体积等于它排开水的体积,根据公式F浮=ρ液gV排可求石块所受浮力;(3)根据P=ρgh求出放入石块后容器受到水的压强;(4)根据排开水的体积和水上升的高度,可求容器的底面积,再求出水的体积,进一步求出水的重力;容器对水平地面的压力等于石块和水的重力加容器重力,根据公式P= 可求容器对水平地面的压强.
【考点精析】通过灵活运用压强的大小及其计算和阿基米德原理,掌握压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa);阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.这个规律叫做阿基米德原理,即 F浮= G排 =ρ液gv排即可以解答此题.