Question

【题目】重为G0=2N、底面积为S=100cm2的薄壁圆柱形容器，盛水后放在水平桌面上。将体积分别为V木=200cm3的木球和V金=25cm3的金属球用轻质细绳相连放入水中，静止时木球露出水面的体积为它自身体积的，此时容器中水的深度为h=20cm，如图甲所示；当把细绳剪断后，静止时木球露出水面的体积是它自身体积的，金属球沉到容器底，如图乙所示（重力与质量的比值用g表示）。

（1）图甲中，水对容器底产生的压强是多少？

（2）图乙中，容器对水平桌面的压强是多少？

（3）图乙中，容器底对金属球的支持力是多少？

Answer 1

【答案】（1）2000Pa；（2）2200Pa。（3）0.25N

【解析】

（1）图甲中，水对容器底的压强：p=gh=1kg/10N/kg0.2m=2000.

（2）甲图中，两球的质量等于排开水的质量，则水和球的总质量：

=h=1g/100cm20cm=2000g=2kg，

其重力：=()g=2kg10N/kg=20N；

在图乙中，水、两球、容器的总重力：=20N+2N=22N，

容器对桌面的压力：F==22N，受力面积S=100,

容器对桌面的压强：==2200；

（3）由题知，当把细绳剪断后，静止时木球露出水面的体积是它自身体积的，即，

因为F浮=G，即g，=所以=1kg/0.5kg/，

木球重力：==g=0.5kg/10N/kg2001N，

图甲中，两球排开水的体积=（1）+=200+25=150=150cm3，因为木球和塑料球漂浮，所以=+，+，

1kg/10N/kg1.5=1N+，

则塑料球的重力：=0.5N，

塑料球在水中受到的浮力：F浮塑=g=1kg/10N/kg25=0.25N，

图乙中，容器底部对塑料球的支持力:==0.5N0.25N=0.25N；