Question

【题目】如图所示，水平地面上有一个底面积为1.5102m2的圆柱形容器，容器中水深40cm，一个边长为10cm的正方体物块，通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为4N。（g取10N/kg）求：

(1)此时容器底受到水的压强和压力；

(2)物块的质量；

(3)细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积及物块底端受到水的压强。

Answer 1

【答案】(1)，；(2)；(3)，

【解析】

(1)水对容器底的压强为

根据可知水对容器底的压力为

(2)物块的体积

物块浸没在水中时受到的浮力

物块受到三个力的作用，即竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力，则物体的重力为

由得，物体的质量为

(3)因为物块浸没在水中时的浮力大于物块的重力，所以剪断细线后，物块会上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以

由得，此时排开水的体积是

所以物块静止时浸入水中的体积为。此时物块底端受到水的压力是

物块底端受到水的压强是

答：(1)此时容器底受到水的压强是，压力是；

(2)物块的质量是；

(3)细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积是，物块底端受到水的压强是。