10.如圖所示,A是一個薄壁柱形金屬容器,質(zhì)量為0.5kg.底面積為0.01m2,容器高50cm,裝有2.0×10-3m3的水,置于水平桌面上(g=10N/kg).求:
(1)水的質(zhì)量.
(2)A容器對水平桌面的壓強(qiáng);
(3)將邊長為1dm的立方體金屬鋁塊,投入容器A中,當(dāng)鉛塊在水中靜止后,容器底面所受水的壓強(qiáng)將增大多少?

分析 (1)知道水的體積和密度,利用m=ρV求水的質(zhì)量;
(2)A容器對水平桌面的壓力等于容器和水的總重力,知道受力面積,利用p=$\frac{F}{S}$求A容器對水平桌面的壓強(qiáng);
(3)因為鋁的密度大于水的密度,鋁塊在水中下沉,排開水的體積等于鋁塊的體積,利用V=Sh求容器中液面升高的高度,再利用液體壓強(qiáng)公式求容器底部增加的壓強(qiáng).

解答 解:
(1)由ρ=$\frac{m}{V}$得水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2.0×10-3m3=2kg;
(2)A容器對水平桌面的壓力:
F=G=mg=(0.5kg+2kg)×10N/kg=25N,
A容器對水平桌面的壓強(qiáng):
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{25N}{0.01{m}^{2}}$=2500Pa;
(3)因為ρ>ρ
所以鋁塊在水中下沉,V=V=(0.1m)3=1×10-3m3,
容器中液面升高的高度為:
△h=$\frac{{V}_{排}}{S}$=$\frac{1×1{0}^{-3}{m}^{3}}{0.01{m}^{2}}$=0.1m;
容器底增加壓強(qiáng)為:
△p=ρg△h=103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa.
答:(1)水的質(zhì)量為2kg.
(2)A容器對水平桌面的壓強(qiáng)為2500Pa;
(3)將邊長為1dm的立方體金屬鋁塊,投入容器A中,當(dāng)鋁塊在水中靜止后,容器底面所受水的壓強(qiáng)將增大1000Pa.

點評 本題為力學(xué)綜合題,考查了密度公式、重力公式、液體壓強(qiáng)公式和壓強(qiáng)定義式的應(yīng)用,難點在第三問,能求出容器中液面升高的高度是關(guān)鍵.

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起止北起樂清市虹橋鎮(zhèn),南至瑞安城區(qū)
全長70千米
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(1)S2線從樂清虹橋到瑞安城區(qū)按設(shè)計時速勻速行駛,需0.5小時.
(2)輕軌電車沿平直軌道運動時所受阻力約為車總重的2%.當(dāng)載客200人后,它的總質(zhì)量為50噸,若仍以設(shè)計時速作勻速直線運動時,輕軌電車牽引動力的輸出功率為多少千瓦?(保留一位小數(shù))

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