Question

【題目】如圖所示，水平地面上有一個底面積為1.5102m2的圓柱形容器，容器中水深40cm，一個邊長為10cm的正方體物塊，通過一根細線與容器底部相連，細線受到的拉力為4N。（g取10N/kg）求：

(1)此時容器底受到水的壓強和壓力；

(2)物塊的質量；

(3)細線剪斷后，物塊靜止時浸入水中的體積及物塊底端受到水的壓強。

Answer 1

【答案】(1)，；(2)；(3)，

【解析】

(1)水對容器底的壓強為

根據可知水對容器底的壓力為

(2)物塊的體積

物塊浸沒在水中時受到的浮力

物塊受到三個力的作用，即豎直向下的重力和拉力、豎直向上的浮力，則物體的重力為

由得，物體的質量為

(3)因為物塊浸沒在水中時的浮力大于物塊的重力，所以剪斷細線后，物塊會上浮直至漂浮在水面上，由于漂浮，所以

由得，此時排開水的體積是

所以物塊靜止時浸入水中的體積為。此時物塊底端受到水的壓力是

物塊底端受到水的壓強是

答：(1)此時容器底受到水的壓強是，壓力是；

(2)物塊的質量是；

(3)細線剪斷后，物塊靜止時浸入水中的體積是，物塊底端受到水的壓強是。