Question

11．如图所示，平底试管的底面积为4cm²，将试管自由放入水中，试管浸入水中的深度是5cm，则管底受到水的压强是490Pa，方向是竖直向上，试管及内装的沙子共重0.196N．

Answer 1

分析 （1）知道试管浸入水中的深度，根据p=ρgh求出管底受到水的压强，方向竖直向上；
（2）根据V=Sh可求排开水的体积，根据阿基米德原理求出受到的浮力，利用物体漂浮的条件求出试管及内装的沙子共重．

解答 解：（1）试管浸入水中的深度：
h=5cm=0.05m，
管底受到水的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.05m=490Pa，
方向：竖直向上；
（2）试管排开水的体积：
V_排=Sh=4×10^-4m²×0.05m=2×10^-5m²，
受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×2×10^-5m²=0.196N，
因试管漂浮，
所以，试管及内装的沙子共重：
G_排=F_浮=0.196N．
故答案为：490；向上；0.196．

点评 本题考查了液体压强公式和阿基米德原理、浮沉条件的应用，最后一问还可以根据浮力产生的原因进行解答．