Question

【题目】将一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上，容器的底面积S=2×10-3m2，容器的质量忽略不计，容器中水的重力G水=4.2N，水面距容器底的距离h=10cm。现将一金属球用细线吊着浸没在水中，静止时容器中的水未溢出，金属球未碰触容器底和容器壁，如图所示。已知金属球的重力G球=0.7N，体积V=2×10-5m3，g=10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。

求：(1)金属球未浸入水中时，水对容器底的压力；

(2)金属球浸没在水中时，受到的浮力；

(3)剪断细线，金属球沉底，水没有溢出，求此时容器对桌面的压强。

Answer 1

【答案】(1) 2N；(2) 0.2N；(3)

【解析】

(1)金属球未浸入时，水对容器底的压强为

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa

水对容器底的压力为

(2)金属球浸没在水中时受到的浮力为

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3=0.2N

(3) 此时容器对桌面的压强

答：(1)水对容器底的压力为2N；

(2)金属球浸没在水中时受到的浮力为0.2N；

(3)此时容器对桌面的压强。