Question

【題目】如圖所示，在水平桌面上放置一個體積為20cm3、重為1.8N的小球，小球處于靜止狀態。旁邊的桌面上放置一個平底薄塑料杯（重力忽略不計），高為0.1m，杯中裝滿水，水重為3N。（g=10N/kg）求：

（1）畫出小球靜止在水平桌面時的受力示意圖；

（2）小球對水平桌面的壓力；

（3）杯中水對杯底的壓強；

（4）把小球緩慢的放入水中，當小球再次靜止時，杯子對桌面的壓力增加了多少牛？

Answer 1

【答案】(1) ；(2)；(3)；(4)

【解析】

(1)小球靜止在水平桌面時，受到重力的作用，作用點在球心，方向豎直向下，還有桌面的支持力的作用，作用點也在球心，方向豎直向上，如下圖所示；

(2)由于小球處于靜止狀態，小球對水平桌面的壓力等于其自身的重力，即

(3)由于杯中裝滿水，水的高度是0.1m，那么杯中水對杯底的壓強是

(4)把小球緩慢的放入水中，當小球再次靜止時，假設小球是漂浮，那么可知

可解得，這個體積大于小球的體積，所以小球不可能是漂浮；

假設小球是懸浮，那么

這個浮力小于重力，那么小球不可能是懸浮；

那么小球只有沉底，根據阿基米德原理可知，小球所受的浮力大小等于它排開液體所受的重力，可知排開的水重力是

把小球緩慢的放入水中，當小球再次靜止時，杯子對桌面的壓力是

沒放小球前，杯子對桌面的壓力是，杯子對桌面的壓力增加量是

答：(1)小球靜止在水平桌面時的受力示意圖如答案所示；(2)小球對水平桌面的壓力是；(3)杯中水對杯底的壓強是；(4)把小球緩慢的放入水中，當小球再次靜止時，杯子對桌面的壓力增加了。