题目内容
如图所示,一圆柱形平底容器底面积为6×10-2米3,把它放在水平桌面上,在容器内放入一个底面积为2×10-2米2、重力为20N的圆柱形木块.求:(1)木块对容器底的压强.
(2)向容器内缓慢注入水,当水多高时,木块对容器底的压强恰好为零?(取g=10N/kg)
分析:(1)在水平面上压力等于物体自身的重力,木块对对容器底的压力等于木块自身的重力,木块底面积已知,根据公式P=
可求木块对容器底的压强.
(2)当木块所受的浮力等于木块的重力时,木块对容器底的压强恰好为零,根据此等式写出关系式求出水的高度.
F |
S |
(2)当木块所受的浮力等于木块的重力时,木块对容器底的压强恰好为零,根据此等式写出关系式求出水的高度.
解答:解:木块对容器底的压力等于木块的重力F=G木=20N,
木块对容器底的压强P=
=
=1000Pa.
答:木块对容器底的压强为1000Pa.
(2)木块对容器底的压强为零时,所受浮力等于重力:F浮=G木
即ρ水gV排=G木而V排=S木h,h为水的深度,
所以h=
=
=0.1m.
答:向容器内缓慢注入水,当水深0.1m时,木块对容器底的压强恰好为零.
木块对容器底的压强P=
F |
S木 |
20N |
2×10-2m2 |
答:木块对容器底的压强为1000Pa.
(2)木块对容器底的压强为零时,所受浮力等于重力:F浮=G木
即ρ水gV排=G木而V排=S木h,h为水的深度,
所以h=
G木 |
ρ水gS木 |
20N |
1000kg/m3×10N/kg×2×10-2m2 |
答:向容器内缓慢注入水,当水深0.1m时,木块对容器底的压强恰好为零.
点评:本题考查压强、浮力、水深等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,还要知道在水平面上压力等于物体自身的重力,最易出错的是接触面积的判断,接触面积指的是两个物体相互接触的面积,本题给出容器的底面积是个陷阱,做题时一定要注意.
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