Question

【題目】水平地面上有底面積為300 cm2、不計質量的薄壁盛水柱形容器A，內有質量為400 g、邊長為10 cm、質量分布均勻的正方體物塊B，通過一根長10 cm的細線與容器底部相連，此時水面距容器底30 cm（如圖）。計算可得出（ ）

A. 繩子受到的拉力為14 N

B. 容器對水平地面的壓力是90 N

C. 剪斷繩子，待物塊靜止后水平地面受到的壓強變化了200 Pa

D. 剪斷繩子，待物塊靜止后水對容器底的壓強變化了200 Pa

Answer 1

【答案】D

【解析】木塊的重力：G=mBg=0.4kg×10N/kg=4N，

木塊浸沒在水中，則V排=V木=（10cm）3=1000cm3=1×10-3m3，物體浸沒時受到的浮力為：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N，

繩子的拉力為：F拉=F浮-G=10N-4N=6N，故A錯誤。

B．容器內水的體積V=Sh-V木=300cm2×30cm-1000cm3=8000cm3=8×10-3m3，

由可得，水的質量m水=ρV=1.0×103kg/m3×8×10-3m3=8kg，因不計質量的薄壁盛水柱形容器，則容器對水平地面的壓力

F=G總=（m水+mB）g=（0.4kg+8kg）×10N/kg=84N，故B錯誤。

C．木塊漂浮時，F浮′=G=4N，

由得，木塊漂浮時排開水的體積

所以液面下降的深度為

則△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa．故C正確；

D．剪斷繩子前后，容器對水平地面的壓力都等于水的重力和物塊的重力之和，壓力不變，所以待物塊靜止后水平地面受到的壓強沒有變化，故D錯誤。

答案為C。