Question

【題目】有一個足夠大的水池，在其水平池底豎直放置一段圓木。圓木可近似看作一個圓柱體，底面積0.8m2,高5m，密度0.7×103kg/m3。（g=10N/kg）

（1）未向池內緩慢注水，圓木對池底的壓力和壓強分別為多大？

（2）向水池內注水，在水位到達1m時圓木受到水的浮力和圓木對池底的壓力分別為多大？

（3）當向水池內注水深度達到4m時，圓木受到的浮力又為多大？

Answer 1

【答案】(1)故未加水時，壓力為2.8×104N，壓強為3.5×104Pa；(2)2×104N ；(3)2.8×104N

【解析】

試題分析：

（1）未向池內緩慢注水，圓木對池底的壓力

F =G=mg=ρgV=0.7×103kg/m3×10N/kg×0.8m2×5m=2.8×104N，

因為圓木可近似看作一個圓柱體，所以，壓強

p=ρgh=0.7×103kg/m3×10N/kg×5m=3.5×104Pa；

（2）向水池內注水，在水位到達1m時圓木受到水的浮力

F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m2×1m=0.8×104N，

圓木對池底的壓力F /= G-F浮=2.8×104N-0.8×104N=2×104N；

（3）當向水池內注水深度達到4m時，圓木受到的浮力

F浮/=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m2×4m=3.2×104N>2.8×104N,物體上浮至靜止狀態，由二力平衡可知，浮力大小等于重力為2.8×104N。

【考點定向】壓力與壓強；阿基米德原理；物體的浮沉