Question

【题目】如图所示底面积为20cm2，高50cm的薄圆柱形玻璃桶，它的底部放入适量的沙子使其竖直漂浮在水槽中，水槽底面积为50cm2，高30cm，玻璃桶的底部在水面以下的深度为10cm。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)

(1)求放入适量沙子的玻璃桶所受浮力；

(2)在装有沙子的玻璃筒中放入一个体积50cm3的石块儿，此时 玻璃筒底部在水面下的深度h=20cm。石块的密度为多少？

(3)若将装有沙子的玻璃筒中放入的石块取出，放入水中，液面静止时，水槽底部所受水的压强变化了多少？

Answer 1

【答案】(1)2N(2)4g/cm3(3)300Pa

【解析】

(1)

F浮力=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20×10-4m2×0.1m=2N

(2)因为

F浮力=G石＋G沙桶 F浮力=G沙桶

所以

G石=F浮力－G沙桶=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-3m2×0.2m-2N=2N

(3)取出石块后水的体积变化为

△V=20cm2×20cm-20cm2×10cm -50cm3=150cm3

水面高度变化

压强减小量

△p=ρ水g△h＇=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.03m=300Pa

答：(1)玻璃桶所受浮力2N。

(2)石块的密度为。

(3)水槽底部所受水的压强变化了300Pa。