Question

【题目】如图所示，重为4N、高为0.24m、底面积为0.02m2的圆柱形容器放在水平桌面上，容器内装有4kg的水（不计容器壁的厚度，g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3），求：

（1）水对容器底部产生的压强p水；

（2）现将一密度为1.8×103kg/m3质量为2kg的实心小球轻轻地放入容器中，静止后有0.2kg的水溢出，此时圆柱形容器对桌面的压强。

Answer 1

【答案】（1）2000Pa；（2）3100Pa

【解析】

（1）由ρ＝可得，水的体积：V水＝＝4，由V＝Sh可得，容器内水的深度：=0.2m，水对容器底部产生的压强：P水＝水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa；

（2）剩余水和小球的重力分别为：

G剩水＝m剩水g＝（m水﹣m溢水）g＝（4kg﹣0.2kg）×10N/kg＝38N，G球＝m球g＝2kg×10N/kg＝20N，此时圆柱形容器对桌面的压力：F＝G容+G剩水+G球＝4N+38N+20N＝62N，圆柱形容器对桌面的压强：P=3100Pa.