Question

（2005?南通）如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重

（2005?南通）如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块，现将物块浸没水中，容器内水面由16cm上升到20cm（g=10N/kg）．求：（1）物块未放入水中时，容器底受到的水的压强；（2）物块的密度；（3）物块受到的浮力；（4）物块浸没水中后，容器对桌面的压强．

Answer 1

（1）水的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.16m=1.6×10³Pa；
（2）物体的质量是：
m=

G

g

=

10N

10N/kg

=1kg，
物体的体积等于排开水的体积，即：
V=Sh=100×10^-4m²×0.04m=0.4×10^-3m³，
所以物体密度为：
ρ=

m

V

=

1kg

0.4×10?3m3

=2.5×10³kg/m³；
（3）因排开水的体积为V=0.4×10^-3m³，则物体的浮力为：
F=ρgV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.4×10^-3m³=4N；
（4）水的体积为：
V=Sh=100×10^-4m²×0.16m=1.6×10^-3m³，
水的质量：
m=ρv=1.0×10³kg/m³×1.6×10^-3m³=1.6kg
则水对底部的压力为：
F=G=mg=1.6kg×10N/kg=16N
则容器对底部的压力为容器的重力、水的重力与物体对水的压力之和，物体对水的压力等于水对物体的浮力
即：F=4N+4N+16N=24N
S=100×10^-4m²
容器对桌面的压强为：
p=

F

S

=

24N

100×10?4m2

=2.4×10³Pa
答：水的压强为1.6×10³Pa，物体的密度为2.5×10³kg/m³，物体受到的浮力为4N，容器对桌面的压强为2.4×10³Pa．