Question

【题目】将一体积为100cm3的金属块，用细线提着浸没在装有水的圆柱形容器中，细线的拉力为2N，容器中水的深度从10cm上升到12cm．（容器重力和容器壁的厚度忽略不计，g＝10N/kg）

（1）金属块受到的浮力；

（2）金属块的密度；

（3）把细线松开，金属块沉到容器底静止后，容器对水平桌面的压强？

Answer 1

【答案】（1）1N；（2）3×103kg/m3；（3）1.6×103Pa。

【解析】

（1）已知金属块的体积，金属块的体积等于它排开水的体积，根据公式F浮＝ρ液gV排可求金属块所受浮力。

（2）根据称重法求出金属块重力，根据G＝mg＝ρgV求出金属块密度。

（3）根据排开水的体积和水上升的高度，可求容器的底面积，再求出水的体积，进一步求出水的重力。容器对水平地面的压力等于金属块和容器的重力，根据公式p＝可求容器对水平地面的压强。

（1）金属块所受浮力F浮＝ρ液gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3＝1N。

（2）由F浮＝G﹣F得：G＝F浮+F＝1N+2N＝3N，

由G＝mg＝ρgV得：ρ金＝＝＝3×103kg/m3；

（3）由排开水的体积V排＝S（h2﹣h1）得：

容器底面积S＝＝＝50cm2，

水的体积V水＝Sh＝50cm2×10cm＝5×102cm3，

水的重力G水＝m水g＝ρ水gV水＝1×103kg/m3×10N/kg×5×102×10﹣6m3＝5N。

容器对水平地面压力F压＝G+G水＝3N+5N＝8N，

则压强为p＝=＝1.6×103Pa。