Question

【题目】如图所示，不计外壁厚度且足够高的柱形容器置于水平桌面上，容器的底面积为150cm2．现将一边长为0.1m、质地均匀的正方体物块放在容器底部，当缓慢持续地向容器中注入400cm3的水时，物块对容器底部的压力恰好为零．求：

（1）水对容器底部的压强是多少？

（2）物块受到水的浮力是多少？

（3）再次向容器中缓慢注水，当容器中水的深度达到12cm时停止注水，第二次注入水的质量是多少？

Answer 1

【答案】（1）8×102Pa；（2）8N；（3）0.6kg

【解析】

试题分析：（1）正方体物块的底面积为：S1=10cm×10cm=100 cm2，容器中水的深度是：h=V/S=400cm3/（150cm2-100cm2）=8cm，水对容器底部的压强是p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=8×102Pa；

（2）物块排开水的体积是V排=S1 h=100cm2×8cm=800cm3，物块受到水的浮力是：

F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N；

（3）再次注入水的体积是V水=S容（h1﹣h）=150cm2×（12cm﹣8cm）=600cm3，由ρ=m/V可得：再次注入水的质量m=ρ水V水=1.0×103kg/m3×600×10﹣6m3=0.6 kg。