题目内容

14.如图所示,放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N,底面积0.01m2,内装30N的水,水深0.20m,现将体积为200cm3的实心铜块系在弹簧测力计挂钩上,并把它完全浸没于容器内的水中(水位溢出,铜块未接触容器底部,ρ铜=8.9×103kg/m3,g取10N/kg).求:
(1)铜块未放入水中时,容器底部受到水的压力是多少?
(2)铜块完全浸没于水中后,弹簧测力计的示数是多少?此时容器对水平的压强是多大?

分析 (1)利用液体压强公式p=ρgh求出压强,再利用p=$\frac{F}{S}$求压力大小;
(2)已知物体的体积和密度可求得其质量,利用G=mg可求得其重力,再利用F浮=ρgV排求得浮力大小,则F=G-F浮;
(3)分析地面所受压力和受力面积,利用p=$\frac{F}{S}$求得压强.

解答 解:(1)铜块未放入水中时,容器底部受到的压强p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.20m=2000Pa,
由p=$\frac{F}{S}$,可得F=pS=2000Pa×0.01m2=20N;
(2)由ρ=$\frac{m}{V}$可得,铜块的质量m=ρ铜V铜=8.9×103kg/m3×2×10-4m3=1.78kg,
G=mg=1.78kg×10N/kg=17.8N,
因铜块浸没,所以V排=V物,
F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N
F浮=G-F
F=G-F浮=17.8N-2N=15.8N
F地=(G容+G水+G铜)-F=(10N+30N+17.8N)-15.8N=42N
此时容器对水平的压强p1=$\frac{{F}_{地}}{S}$=$\frac{42N}{0.01{m}^{2}}$=4200Pa.
答:(1)铜块未放入水中时,容器底部受到水的压力是20N;
(2)铜块完全浸没于水中后,弹簧测力计的示数是15.8N;此时容器对水平地面的压强是4200Pa.

点评 本题也可以把水、容器看成一个整体来研究,做这种大题时要心静,想着把大题变成一个一个的小题来突破.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网