Question

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，用细线挂着重为10N的物块，物块的体积是4

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，用细线挂着重为10N的物块，物块的体积是400cm3，现将物块浸没水中，容器内水面上升到20cm．求：（1）如图所示物块放入水中后，容器底受到的水的压强是多少Pa？（2）物块浸没后受到的浮力是多少N？（3）物块进入水中如图所示时，容器对水平支撑面的压强是多少Pa？

Answer 1

（1）容器底受到的水的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2×10³Pa；
（2）因为物块完全浸没，所以V_排=V=400×10^-6m³
则物块受到的浮力：F_浮=ρgV_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：F=F_浮+G_容+G_水，
物块浸没前水的深度：h_水=h-

V

S

=20cm-

400cm3

100cm2

=16cm=0.16m，
容器内水的重力：G_水=m_水g=ρ_水V_水g=ρ_水Sh_水g=1.0×10³kg/m³×100×10^-4m²×0.16m×10N/kg=16N，
物块浸没水中后，容器对桌面的压强：p=

F

S

=

G容+G水+F浮

S

=

4N+16N+4N

100×10?4m2

=2.4×10³Pa．
答：（1）如图所示物块放入水中后，容器底受到的水的压强是2×10³Pa；
（2）物块浸没后受到的浮力是4N；
（3）物块进入水中如图所示时，容器对水平支撑面的压强是2.4×10³Pa．