Question

14．如圖所示，放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N，底面積0.01m²，內(nèi)裝30N的水，水深0.20m，現(xiàn)將體積為200cm³的實(shí)心銅塊系在彈簧測力計(jì)掛鉤上，并把它完全浸沒于容器內(nèi)的水中（水位溢出，銅塊未接觸容器底部，ρ_銅=8.9×10³kg/m³，g取10N/kg）．求：
（1）銅塊未放入水中時(shí)，容器底部受到水的壓力是多少？
（2）銅塊完全浸沒于水中后，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是多少？此時(shí)容器對水平的壓強(qiáng)是多大？

Answer 1

分析 （1）利用液體壓強(qiáng)公式p=ρgh求出壓強(qiáng)，再利用p=$\frac{F}{S}$求壓力大�。�
（2）已知物體的體積和密度可求得其質(zhì)量，利用G=mg可求得其重力，再利用F_浮=ρgV_排求得浮力大小，則F=G-F_浮；
（3）分析地面所受壓力和受力面積，利用p=$\frac{F}{S}$求得壓強(qiáng)．

解答 解：（1）銅塊未放入水中時(shí)，容器底部受到的壓強(qiáng)p=ρgh=1000kg/m³×10N/kg×0.20m=2000Pa，
由p=$\frac{F}{S}$，可得F=pS=2000Pa×0.01m²=20N；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，銅塊的質(zhì)量m=ρ_銅V_銅=8.9×10³kg/m³×2×10^-4m³=1.78kg，
G=mg=1.78kg×10N/kg=17.8N，
因銅塊浸沒，所以V_排=V_物，
F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg×2×10^-4m³=2N
F_浮=G-F
F=G-F_浮=17.8N-2N=15.8N
F_地=（G_容+G_水+G_銅）-F=（10N+30N+17.8N）-15.8N=42N
此時(shí)容器對水平的壓強(qiáng)p₁=$\frac{{F}_{地}}{S}$=$\frac{42N}{0.01{m}^{2}}$=4200Pa．
答：（1）銅塊未放入水中時(shí)，容器底部受到水的壓力是20N；
（2）銅塊完全浸沒于水中后，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是15.8N；此時(shí)容器對水平地面的壓強(qiáng)是4200Pa．

點(diǎn)評 本題也可以把水、容器看成一個(gè)整體來研究，做這種大題時(shí)要心靜，想著把大題變成一個(gè)一個(gè)的小題來突破．