题目内容

(2011?普陀区一模)重力为2牛、底面积为1×10-22,高为0.13米的薄壁圆柱形容器内装有重力为11.76牛的水,现将它放在水平地面上.求:
(1)水对容器底部的压强.
(2)容器中水的深度.
(3)现将一个质量为540克的铝块浸没水中后,容器对水平地面的压力.
(其中ρ=2.7×103千克/米3
分析:(1)因为是圆柱形容器,所以水对容器底部的压力与水的重力相等,再由底面积,可根据P=
F
S
求出压强.
(2)求出压强,根据P=ρgh变形可求出水的深度.
(3)由铝的质量和密度可求出铝块的体积V,再有水深和容器高度及底面积求出容器的空余体积△V,比较△V和V的大小,看看水有没有溢出.若水没有溢出,容器对水平地面的压力等于容器重、水重、铝块重三者之和.若水溢出要减去溢出水的重力.
解答:解:(1)p=
F
S
=
G
S
=
11.76N
10-2m2
=1176Pa.
(2)根据P=ρgh变形:
h=
P
ρg
=
1176Pa
1.0×103kg/m3×9.8N/kg 
=0.12m.
(3)铝块的体积:V=
m
ρ
=
540g
2.7g/cm3
=200cm3=2×10-4m3
△V=S△h=1×10-2m2×(0.13m-0.12m)=10-4m3
溢出的水的体积:V=V-△V=2×10-4m3-10-4m3=10-4m3
溢出的水的质量:mV=1.0×103kg/m3×10-4m3=0.1kg.
容器对水平地面的压力:F=G+G+G-G 
=11.76N+2N+(0.54kg-0.1kg)×9.8N/kg=18.072N.
答:(1)水对容器底部的压强是1176Pa.
(2)容器中水的深度是0.12m.
(3)容器对水平地面的压力是18.072N.
点评:本题主要考查了液体压强公式P=ρgh的运用,属于基本的计算;本题一个易错点是:容器对水平地面的压力等于容器重、水重、铝块重三者之和,没有考虑到到将铝块放入水中,水有可能溢出.
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