Question

如图所示，将一块重为3N，体积为100cm3的石块，用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水的深度由

如图所示，将一块重为3N，体积为100cm3的石块，用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm，容器重为2N（容器壁的厚度忽略不计）．求：（1）石块浸没后，水对容器底的压强；（2）石块浸没在水中某一位置，没有碰到容器时，细线对石头的拉力；（3）慢慢释放细线，石块沉到容器底静止后，容器对水平桌面的压强．

Answer 1

（1）容器受到水的肢野压强：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1.2×10³Pa；
（2）石块受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-4m³=1N，
细线对石块的拉力
F_拉=G-F_浮=3N-1N=2N；
（3）容器底面积：
S=

V排

△h

=

100cm3

12cm?10cm

=50cm²，
水的体积：
V_水=Sh=50cm²×10cm=500cm³，
水的重力：
G_水=m_水g=ρ_水gV_水=1×10³kg/m³×10N/kg×500×10^-6m³=5N，
容器对水平地面压强：
p=

F

S

=

G水+G石+G容

S

=

5N+3N+2N

50×10?4m2

=2×10³Pa．
答：（1）石块浸没后，水对容历陆喊器底的压强为1.2×10³Pa；
（2）石块浸没在水中某一位置，没有碰到容器时，细悉颤线对石头的拉力为2N；
（3）慢慢释放细线，石块沉到容器底静止后，容器对水平桌面的压强为2×10³Pa．

Answer 2

（1）容器受到水的压强：
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa；
（2）石块受到的浮力：
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N，
细线对石块的拉力
F拉=G-F浮=3N-1N=2N；
（3）容器底面积：
S=
V排
△h
=
100cm3
12cm?10cm
=50cm2，
水的体积：
V水=Sh=50cm2×10cm=500cm3，
水的重力：
G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×500×10-6m3=5N，
容器对水平地面压强：
p=
F
S
=
G水+G石+G容
S
=
5N+3N+2N
50×10?4m2
=2×103Pa．
答：（1）石块浸没后，水对容器贺带拦底的压强为1.2×103Pa；
（2）行歼石块浸没在水中某一位置，没有碰到容器时，细线对石头的拉力为2N；
（3）慢慢释禅胡放细线，石块沉到容器底静止后，容器对水平桌面的压强为2×103Pa．