Question

【题目】如图所示，一装水薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，将一体积为100cm3的石块，用细线提着浸没在水中，细线的拉力为2N，容器中水的深度从10cm上升到12cm（容器重力和容器壁的厚度忽略不计，g=10N/kg）求：

（1）石块受到的浮力
（2）石块的重力
（3）石块的密度
（4）把细线松开，石块静止时，容器对水平桌面的压强？

Answer 1

【答案】
（1）解：石块所受浮力F浮=ρ液V排g=1×103kg/m3×1×10-4 m3×10N/kg=1N

答：石块受到的浮力为1N；

（2）解：G石=F拉+F浮=2N+1N=3N；

答：石块的重力为3N；

（3）解：由G=mg=ρgV得： ，

答：石块的密度为3×103kg/m3；

（4）解：容器底面积 ，水的体积V水=Sh=50cm2×10cm=5×102cm3，水的重力G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×5×102×10-6m3=5N．F=G水+G石=5N+3N=8N，容器对水平地面压强为 ．

答：容器对水平地面的压强为1.6×103Pa．

【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．
（2）根据称重法求出石块重力．
（3）根据G=mg=ρgV求出石块密度．
（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容器的重力，根据公式p=可求容器对水平地面的压强．

【考点精析】解答此题的关键在于理解重力的计算的相关知识，掌握重力的计算公式：G=mg，以及对压强的大小及其计算的理解，了解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）．