Question

【題目】如圖甲所示，水平放置的平底圓柱形容器A的底面積為200cm2，不吸水的正方體木塊B重為5N，邊長為10cm，靜上在容器底部。質(zhì)量、體積忽略的細(xì)線端固定在容器底部，另一端固定在木塊底面中央，且線的長度為L=5cm。已知水的密度為1.0×103kg/m3。求：

(1)甲圖中，木塊B對容器底部的壓強(qiáng)多大？

(2)向容器A中緩慢加水，當(dāng)細(xì)線受到拉力為2N時停止加水，如圖乙所示，此時木塊B受到的浮力是多大？

(3)將圖乙中與木塊B相連的細(xì)線剪斷，當(dāng)木塊靜止時，容器底部受到水的壓強(qiáng)是多大？

Answer 1

【答案】(1) 500Pa；(2) 7N；(3) 1100Pa

【解析】

(1)受力面積為

對杯底的壓強(qiáng)為

(2)對木塊做受力分析，向上的是浮力，向下的受到了自身的重力和細(xì)線的拉力，即浮力為

(3)由可知，未剪斷細(xì)線時木塊浸入水中的體積為

因?yàn)?/span>可知，此時木塊浸入水中的深度是為

此時液面的總高度為

此時杯中水的體積為

將圖乙中與B相連的細(xì)線剪斷，當(dāng)木塊靜止時，木塊恰好處于漂浮狀態(tài)，即此時

由可知，此時木塊浸入水中的體積為

此時水和浸入水中的總體積為

所以此時的液體的深度為

此時容器底部所受的壓強(qiáng)為

答：(1)木塊B對容器底部的壓強(qiáng)為500Pa；

(2)此時木塊B受到的浮力是7N；

(3)容器底部受到水的壓強(qiáng)是1100Pa。