Question

一道初中物理提，关于浮力与压强。

放在水平桌面上的薄壁型圆柱容器重4N，底面积100平方厘米，弹簧测力计上挂着重10N的物块，现将物块浸没水中，水面由16cm上升到20cm，（g=10N/Kg）。 已求得物块所受浮力为4N，求解物块浸入水中后，容器对桌面的压强。（老师说是2400帕，主要讲一下分析过程，详细一点，不胜感激！）

Answer 1

m水=ρV=1×103kg/m3×100×16×10-6m3=1.6kg
G水=mg=1.6kg×10N/kg=16N
如果没有放物体以前，压力F=G水+G容器=16N+4N=20N
物体放入水中，受到竖直向上4N的浮力，反过来，物体给水增加了4N的竖直向下的压力
所以：F总=20N+4N=24N
P=F/S=24N/0.01m2==2400Pa

Answer 2

解：
这个题可用整体法求解。将容器、水和重物三者作为一个整体（当作一个物体），则这个整体受力情况是：重力G（三者总重）、支持力F（跟压力F1是一对相互作用的力，大小相等）、测力计对整体的拉力F2（跟测力计的示数大小相等）。由于物体静止，所以：
F+F2=G 即：
F1+F2=G
F1=G-F2=(G容器+G水+G物)-F2
=(4+ρ水gV水+10)-（10-4）
=[4+1.0×10^3×10×100×10^(-4)×16 ×10^(-2)+10]-6
=24(N)
对桌面压强：
P=F/S=24/[(100×10^(-4）]
=2400(Pa)

Answer 3

F浮=液体密度*g*V排
V排=100cm^2*4cm
=400cm^3=0.0004m^3
所以F浮=1*10^3kg/m^3*10N/kg*0.0004m^3
=4N
10N-4N=6N
密度=m/v m=密度*v=10^3kg/m^3*0.0016m^3=1.6kg
=16N
P=F/S=(16N+4N+4N)/0.01m^2
=2400Pa