Question

【題目】如圖所示，輕質(zhì)薄壁圓柱形容器置于水平地面，容器中盛有質(zhì)量為4千克的水.

①求水的體積；

②求0.1米深處水的壓強；

③現(xiàn)有質(zhì)量為4千克的物體，其底面積是容器的一半。若通過兩種方法增大地面受到的壓強，并測出壓強的變化量，如下表所示.

根據(jù)表中的信息，通過計算判斷將物體放入容器時是否有水溢出，若有水溢出請求出溢出水的重力，若無水溢出請說明理由.

Answer 1

【答案】①4×10-3m3 ②980Pa ③有水溢出，G水=13.72N

【解析】試題分析

①已知水的密度和質(zhì)量，利用密度公式變形計算水的體積；
②已知水的密度和深度，利用液體壓強公式計算0.1米深處水的壓強；
③將將物體墊在容器下方，增大的壓力等于物體的重力，利用壓強公式計算出物體墊在容器下方時的受力面積，進而可求得容器的底面積，然后再根據(jù)壓強公式計算出增大的壓力，與將物體放入容器中實際增大的壓力比較即可判斷是否有水溢出．

試題解析

①水的體積：

.

②0.1米深處水的壓強：

.
③設(shè)物體的底面積為S，將物體墊在容器下方時，

對地增加的壓力： .

物體的底面積：

因為物體的底面積是容器的一半，所以容器的底面積： .

將物體放入容器中，增大的壓力應(yīng)為：
，

如果將物體放入容器中無水溢出，則實際增大的壓力為：
.

，所以，有水溢出，
溢出水的重力為：
．