Question

【题目】如图甲，重2N的圆柱薄壁容器形盛有水，位于水平桌面上，其侧壁底部的开关K处于关闭状态，圆柱形木块A在水面处静止。某时刻打开K向外放水，水对容器底部的压强p与所放出水的质量m之间的关系如图乙所示。求：

(1)放水前，容器内所盛水的深度为多大？

(2)容器的底面积为多大？

(3)水全部放出后，容器对桌面的压强为多大？

Answer 1

【答案】(1) 0.11m；(2)10- 2m2；(3)

【解析】

(1)由图乙知，放水前，水对容器底部的压强p为1100Pa，根据 ，此时容器内所盛水的深度

(2)由图乙，某时刻打开K向外放水，水对容器底部的压强由1100Pa减小到600Pa的过程，木块A在水中漂浮，直至紧贴容器底，放出水的质量是500g，且过程中木块浸在水中的深度不变。

当水对容器底部的压强p为600Pa，所放出水的质量m是500g时，木块刚好紧贴容器底。此时容器内所盛水的深度

这时所盛水的深度等于之前木块A一直浸在液体中的深度

则开关K处于关闭状态时，木块A下方的水的深度是

木块A下方的水的质量即等于这个过程放出的水的质量500g，由，得容器的底面积

(3)继续向外放水，水对容器底部的压强由600Pa减小到0的过程，木块A一直紧贴容器底，直到水完全排出，此过程排出水的质量是

m2=620g-500g=120g

则当水对容器底部的压强p为600Pa时，容器内水的质量是120g，由，此时水占容器的底面积

木块A的底面积

在木块A接触容器底之前，漂浮在水面上，则有

水全部放出后，容器对桌面的压力

容器对桌面的压强

答：(1)放水前，容器内所盛水的深度为0.11m；

(2) 容器的底面积为10- 2m2；

(3) 水全部放出后，容器对桌面的压强为。