Question

一個(gè)厚度不計(jì)的圓柱形水桶，底面積為4×10^﹣2m²，盛上一些水后對(duì)水平地面的壓力為400N，（g取10N/kg）求：

（1）此時(shí)水桶對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？

（2）桶的側(cè)壁上有一個(gè)小閥門A，它能承受的水的壓強(qiáng)最大為6×10³Pa，當(dāng)A距水面多深時(shí)，它將被水沖開？

（3）現(xiàn)在，已知小閥門A距水面0.5m（如圖），把一個(gè)體積為5×10^﹣3m³的實(shí)心浮球放入水中，剛好能夠把A沖開，則浮球的密度為多少？

 

Answer 1

【答案】

（1）水桶對(duì)地面的壓強(qiáng)為1×10⁴Pa；

（2）桶當(dāng)A距水面0.6m時(shí)，它將被水沖開；

（3）浮球的密度為0.8×10³kg/m³．

【解析】

試題分析：（1）知道壓力和受力面積大小，利用壓強(qiáng)公式求桶對(duì)地面的壓強(qiáng)；

（2）知道閥門A能承受的水的最大壓強(qiáng)，利用液體壓強(qiáng)公式p=ρgh求距離A水深；

（3）把一個(gè)浮球放進(jìn)水中后，剛好把A沖開，說明水面上升到了0.6m，可求水深的增大值，知道容器底面積，可求球排開水的體積，利用阿基米德原理求球受到的浮力；比較排開水的體積和球的體積大小關(guān)系得出球在水中所處的狀態(tài)（漂�。�，根據(jù)物體的漂浮條件求球的重、球的質(zhì)量，再利用密度公式求浮球的密度．

（1）p===1×10⁴Pa；

（2）∵p=ρgh=6×10³Pa，

∴h===0.6m；

（3）把一個(gè)浮球放進(jìn)水中后，剛好把A沖開，說明水面上升到了0.6m，則△h=0.1m．

V_排=S△h=4×10^﹣2m²×0.1m=4×10^﹣3m³，

F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×4×10^﹣3m³×10N/kg=40N，

∵V_排=4×10^﹣3m³＜5×10^﹣3m³，

∴球浮在水面上，

∴G=F_浮=40N，

球的質(zhì)量：

m===4kg，

球的密度：

ρ===0.8×10³kg/m³．

考點(diǎn)：壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算；密度公式的應(yīng)用；重力的計(jì)算；液體的壓強(qiáng)的計(jì)算；阿基米德原理；物體的浮沉條件及其應(yīng)用．

點(diǎn)評(píng)：本題為力學(xué)綜合題，考查了學(xué)生對(duì)密度公式、重力公式、液體壓強(qiáng)公式、壓強(qiáng)公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件的掌握和運(yùn)用，要求靈活選用公式計(jì)算．