Question

一平底薄壁容器内装有3N的水，放在水平桌面上，容器与桌面的接触面积为20cm²，容器 内水面高度10cm，则水对容器底的压力是__________。一个重为10牛的实心金属块，挂在弹簧秤下并浸入水中，当金属块体积的浸入水中静止时，弹簧秤的示数为8牛，当把金属块全部浸入水中（未碰到杯底）时，弹簧秤的示数是 ______ N。（g取10N/kg）

Answer 1

2N；4

分析：题中没说是什么形状的容器，故不能用F=G_水来计算压力，只能用液体压强公式先计算出底受到液体的压强，再乘底面积，即F=pS=ρ_水gh×S=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m×20×10^－4m2=2N；
当金属块体积的浸入水中静止时，金属球受力为：向下的重力G=10N，向上的浮力F_浮1，弹簧秤向上的拉力F₁=8N，故G= F_浮1+ F₁，即F_浮1=10N－8N=2N，也就是ρ_水gV=2N；
当金属块全部浸入水中静止时，金属球受力为：向下的重力G=10N，向上的浮力F_浮2，弹簧秤向上的拉力F₂，故G= F_浮2+ F₂，由于F_浮2=ρ_水gV=3×2N=6N；故F₂=10N－6N=4N。