Question

【題目】如圖所示，高為0.3m的圓柱形容器內盛有0.1m深的水．現(xiàn)將一密度為2×103kg/m3 ， 底面積為S0m2 ， 高為0.15m的圓柱形物塊豎直放入水中，已知容器底面積為物塊底面積的5倍，則物塊靜止在水中時（物塊與容器底不密合），物塊受到的浮力為N，水對容器底的壓力為N（水的密度為1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg）．

Answer 1

【答案】1250S0；6250S0
【解析】解：圓柱形容器內水的體積： V水=S容h水=5S0m2×0.1m=0.5S0m3 ，
圓柱形物塊剛好浸沒時需要水的體積：
V水′=（S容﹣S0m2）h圓柱體=（5S0m2﹣S0m2）×0.15m=0.6S0m3 ，
因V水＜V水′，
所以，容器內的水沒有浸沒圓柱體，則圓柱體放入容器后水的深度：
h= = =0.125m，
圓柱體排開水的體積：
V排=S0m2h=0.125S0m3 ，
物塊受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.125S0m3=1250S0N；
水對容器底的壓強：
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.125m=1250Pa，
由p= 可得，水對容器底的壓力：
F=pS容=1250Pa×5S0m2=6250S0N．
所以答案是：1250S0；6250S0 ．
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用壓力及重力與壓力的區(qū)別和壓強的大小及其計算的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握壓力：指垂直作用在物體表面上的力．壓力的作用效果是使物體發(fā)生形變；壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）．