Question

（2013?青岛模拟）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

（2013?青岛模拟）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）物块受到的浮力；（3）物块浸没水中后，容器对桌面的压强．

Answer 1

（1）P=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.16m=1600Pa．
（2）V_物=V_排=S（h₂-h₁）=100cm²×（20cm-16cm）=400cm³=400×10^-6m³．
物块浸没水中后所受到的浮力F_浮=ρ_液gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×400×10^-6m³=4N．
（3）以容器、水以及物体作为整体研究，受力平衡，桌面受到的压力大小为F_总=F_浮+G_容器+G_水
容器内水的重力G_水=mg=ρVg=ρShg=1000kg/m³×100×10^-4m²×0.16m×10N/kg=16N，
（4）容器中的水重
G_水=m_水g=ρ_水Vg=ρ_水Shg=1.0×10³kg/m³×1×10^-2m²×0.16m×10N/kg=16N
物体排开的水重
G_排=F_浮=4N
容器对桌面的压力为
F=G_容+G_水+G_排=4N+16N+4N=24N
则容器对桌面的压强：P=

F总

S

=

24N

100×10-4m2

=2400Pa．
答：（1）物块未放入水中时，容器底受到的水的压强为1600Pa．
（2）物块浸没水中后，其受到的浮力为4N．
（3）物块浸没水中后，容器对桌面的压强为2400Pa．