Question

【題目】如圖，水平地面上有底面積為300cm2，不計質(zhì)量的薄壁盛水柱形容器A，內(nèi)有質(zhì)量為400g、邊長為10cm、質(zhì)量分布均勻的正方體物塊B，通過一根長10cm的細線與容器底部相連，此時水面距容器底30cm（如圖），（ρ水=l.0×103kg/m3，g取10 N/kg）求：

（1）物體受到的浮力；

（2）水對容器底的壓強；

（3）剪斷繩子，待物塊靜止后水對容器底的壓強變化量。

Answer 1

【答案】（1）10N；（2）3000Pa；（3）200Pa。

【解析】

（1）．物塊的體積：

VB=（10cm）3=1000cm3=1×10-3m3，

物塊浸沒在水中，

V排= VB=1×10-3m3，

物塊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；

（2）．水對容器底的壓強

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa；

（3）．物塊漂浮，

F浮′=G=mg=0.4kg×10N/kg=4N；

由F浮=ρ液gV排得，物塊漂浮時排開水的體積：

V排′==4×10-4m3，

液面下降的深度為：

Δh==0.02m，

剪斷繩子，待物塊靜止后水對容器底的壓強變化量

Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。

答：（1）．物塊受到的浮力是10N；

（2）．水對容器底的壓強是3000Pa；

（3）．剪斷繩子，待物塊靜止后水對容器底的壓強變化量是200Pa。