Question

10．如图所示，横截面积S=30cm²的圆柱体竖直地漂浮在某种液体中，圆柱体的质量m=240g．浸在液体中的深度是h=l0cm．取g=l0N/kg．求：
（1）圆柱体受到的浮力；
（2）圆柱体下表面受到的液体压强；
（3）如果容器也是圆柱形的，且底面积S_底=l00cm²，问：如果把漂浮在液体中的圆柱体取走，液体对容器底的压强将减小多少帕？

Answer 1

分析 （1）圆柱体竖直地漂浮在某种液体中，根据F_浮=G=mg求出浮力；
（2）水对圆柱体下表面的压力等于其重力，根据p=$\frac{F}{S}$求出圆柱体下表面受到的液体压强；
（3）取走圆柱体后液体对容器底减小的压力等于圆柱体的重力，根据p=$\frac{F}{S}$求出减小的压强．

解答 已知：圆柱体横截面积S=30cm²=0.003m²，圆柱体的质量m=240g=0.24kg，g=l0N/kg，容器也是圆柱形的，且底面积S_底=l00cm²=0.01m²
求：（1）浮力F_浮=？；（2）压强p=？；（3）减小的压强△p=？
解：（1）圆柱体竖直地漂浮在某种液体中，
圆柱体受到的浮力：
F_浮=G=mg=0.24kg×10N/kg=2.4N；
（2）水对圆柱体下表面的压力：F=G=2.4N，
圆柱体下表面受到的液体压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2.4N}{0.003{m}^{2}}$=800Pa；
（3）液体对容器底减小的压力：△F=G=2.4N，
液体对容器底减小的压强：
△p=$\frac{△F}{{S}_{底}}$=$\frac{2.4N}{0.01{m}^{2}}$=240Pa．
答：（1）圆柱体受到的浮力2.4N；
（2）圆柱体下表面受到的液体压强800Pa；
（3）液体对容器底的压强将减小240Pa．

点评 此题主要考查的是学生对重力、浮力、压强计算公式的理解和掌握，弄明白取走圆柱体后液体对容器底减小的压力等于圆柱体的重力是解决此题的关键．