Question

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

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. （容器的重力和容器壁的厚度忽略不计，g＝10N/kg）. 求：当物体浸没在水中时容器对水平地面的压强与细线松动，物体沉底时容器对水平地面的压强

Answer 1

该题目前后两次的差别就在于，第一次有个向上的拉力，第二次没有。
F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N
F拉=G-F浮=3N-1N=2N
另： V水=Sh=S×10cm (1)
放入石块后 V总=V水+V石=V水+100cm3=S×12cm (2)
2式减去1式，可得，S=50cm2 V水=Sh=50cm2×10cm=500cm3
m水=ρV=1g/cm3×500cm3=500g=0.5kg
G水=mg=0.5kg×10N/kg=5N
先解答第二问：
F=G水+G石=5N+3N=8N
P=F/S=8N/50×10-4m2=1.6×103Pa
第一问与第二问相比，压力小了个向上的拉力
F=G水+G石-F拉=5N+3N-2N=6N
P=F/S=6N/50×10-4m2=1.2×103Pa

追问

为什么第一问中F=G水+G石-F拉

追答

如果没有绳子的拉力，那么最终物体对地面的压力就等于G水+G石，但实际中有了拉力，因此才变成F=G水+G石-F拉

追问

石头不是还受浮力吗

追答

G石-F拉就是浮力，两者不矛盾

追问

石头受竖直向下的力是重力，向上的力是浮力和拉力，石头二力平衡不应该对地面没有力？

追答

呵呵，这里应该用整体法来分析，如果考虑水对石块的浮力，那么反过来就是石块对水的压力，这是人民内部矛盾，哈，应该一直对外，一起向下压水平面，唯一的一个影响因素就是多了一个向上的拉力