Question

【題目】重為G0=2N、底面積為S=100cm2的薄壁圓柱形容器，盛水后放在水平桌面上。將體積分別為V木=200cm3的木球和V金=25cm3的金屬球用輕質(zhì)細(xì)繩相連放入水中，靜止時(shí)木球露出水面的體積為它自身體積的，此時(shí)容器中水的深度為h=20cm，如圖甲所示；當(dāng)把細(xì)繩剪斷后，靜止時(shí)木球露出水面的體積是它自身體積的，金屬球沉到容器底，如圖乙所示（重力與質(zhì)量的比值用g表示）。

（1）圖甲中，水對(duì)容器底產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少？

（2）圖乙中，容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)是多少？

（3）圖乙中，容器底對(duì)金屬球的支持力是多少？

Answer 1

【答案】（1）2000Pa；（2）2200Pa。（3）0.25N

【解析】

（1）圖甲中，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)：p=gh=1kg/10N/kg0.2m=2000.

（2）甲圖中，兩球的質(zhì)量等于排開水的質(zhì)量，則水和球的總質(zhì)量：

=h=1g/100cm20cm=2000g=2kg，

其重力：=()g=2kg10N/kg=20N；

在圖乙中，水、兩球、容器的總重力：=20N+2N=22N，

容器對(duì)桌面的壓力：F==22N，受力面積S=100,

容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)：==2200；

（3）由題知，當(dāng)把細(xì)繩剪斷后，靜止時(shí)木球露出水面的體積是它自身體積的，即，

因?yàn)?/span>F浮=G，即g，=所以=1kg/0.5kg/，

木球重力：==g=0.5kg/10N/kg2001N，

圖甲中，兩球排開水的體積=（1）+=200+25=150=150cm3，因?yàn)槟厩蚝退芰锨蚱�浮，所�?/span>=+，+，

1kg/10N/kg1.5=1N+，

則塑料球的重力：=0.5N，

塑料球在水中受到的浮力：F浮塑=g=1kg/10N/kg25=0.25N，

圖乙中，容器底部對(duì)塑料球的支持力:==0.5N0.25N=0.25N；