Question

8．如图所示，平底试管和砂子的总重为9.8×10^-2N，试管底面积为2×10^-4m²，则：
（1）试管底面所受液体的压力
（2）试管底面所受液体的压强
（3）试管浸入水中的深度．

Answer 1

分析 （1）由图知，试管漂浮在水面上，利用浮力产生的原因和漂浮条件求试管底面所受液体的压力；
（2）利用p=$\frac{F}{S}$求试管底面所受液体的压强；
（3）利用p=ρgh求试管浸入水中的深度．

解答 解：
（1）由图知，试管漂浮在水面上，
试管受到的浮力：
F_浮=F_下表面-F_上表面=F_下表面=G=9.8×10^-2N；
（2）试管底面所受液体的压强
p=$\frac{{F}_{下表面}}{S}$=$\frac{9.8×1{0}^{-2}N}{2×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=490Pa；
（3）由p=ρgh得试管浸入水中的深度：
h=$\frac{p}{ρg}$=$\frac{490Pa}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×9.8N/kg}$=0.05m．
答：（1）试管底面所受液体的压力为9.8×10^-2N；
（2）试管底面所受液体的压强为490Pa；
（3）试管浸入水中的深度为0.05m．

点评 本题考查了液体压强公式、压强定义式、浮力产生原因（压力差）的应用，利用好浮力产生原因（压力差）是本题的突破口．