Question

8．如图甲所示的柱形容器重2N，底面积为100cm²，放在水平地面上，内装20N的水；用弹簧刻力计挂着一重5N的金属块浸没在水中，弹簧测力计的示数为2N，水对容器底部的压强为2300Pa，容器对地面的压强为2500Pa．如图乙所示的圆台形容器重2N，底面积为100cm²，放在水平地面上，内装30N的水，用弹簧测力计挂着一重5N的金属块浸没在水中，弹簧测力计的示数为2N，水的深度为20cm．水对容器底部的压强为2000Pa，容器对地面的压强为3500Pa．

Answer 1

分析 （1）图甲中，把水和金属块看做整体，柱形容器底部受到的压力等于水和金属的总重力减去弹簧测力计的拉力，根据p=$\frac{F}{S}$求出水对容器底部的压强；把容器和水、金属块看做整体，容器对地面的压力等于容器和水、金属块的总重力减去弹簧测力计的拉力，根据p=$\frac{F}{S}$求出容器对地面的压强；
（2）图乙中，知道容器内水的深度，根据p=ρgh求出水对容器底部的压强；把容器和水、金属块看做整体，容器对地面的压力等于容器和水、金属块的总重力减去弹簧测力计的拉力，根据p=$\frac{F}{S}$求出容器对地面的压强．

解答 解：（1）图甲中，把水和金属块看做整体，则柱形容器底部受到的压力：
F₁=G_水+G_金属-F′=20N+5N-2N=23N，
水对容器底部的压强：
p₁=$\frac{{F}_{1}}{S}$=$\frac{23N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2300Pa；
把容器和水、金属块看做整体，容器对地面的压力：
F₂=G_容+G_水+G_金属-F′=2N+20N+5N-2N=25N，
容器对地面的压强：
p₂=$\frac{{F}_{2}}{S}$=$\frac{25N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2500Pa；
（2）图乙中，水对容器底部的压强：
p₃=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×20×10^-2m=2000Pa；
把容器和水、金属块看做整体，容器对地面的压力：
F₄=G_容+G_水′+G_金属-F′=2N+30N+5N-2N=35N，
容器对地面的压强：
p₄=$\frac{{F}_{4}}{S}$=$\frac{35N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3500Pa．
故答案为：2300Pa；2500Pa；2000Pa；3500Pa．

点评 本题考查了压力和压强的计算，正确的选择研究对象并得出对应的压力是关键，有一定的难度．