如图所示,重为4N,高为0.24m、底面积为0.02m2的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内装有4kg的水(不计...
问题详情:
如图所示,重为4N,高为0.24m、底面积为0.02m2的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内装有4kg的水(不计容器壁的厚度,g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3),求: (1)水对容器底部产生的压强p水; (2)现将一密度为2.0×103kg/m3的实心小球轻轻地放入容器中,静止后有0.2kg的水溢出,此时圆柱形容器对桌面的压强.
【回答】
解:(1)水的体积:V水===4×10-3m3, 由V=Sh可得,容器内水的深度:h水===0.2m, 水对容器底部产生的压强: p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa; (2)因小球的密度大于水的密度, 所以,小球轻轻地放入容器中会沉入容器底部, 溢出水的体积:V溢水===2×10-4m3, 因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等, 所以,小球的体积: V球=V排=V容器+V溢水-V水=Sh容器+V溢水-V水=0.02m2×0.24m+2×10-4m3-4×10-3m3=1×10-3m3, 小球的质量: m球=ρ球V球=2.0×103kg/m3×1×10-3m3=2kg, 剩余水和小球的重力分别为: G剩水=m剩水g=(m水-m溢水)g=(4kg-0.2kg)×10N/kg=38N,G球=m球g=2kg×10N/kg=20N, 圆柱形容器对桌面的压力: F=G容+G剩水+G球=4N+38N+20N=62N, 圆柱形容器对桌面的压强: p=F/S=62N/0.02m2=3100Pa. 答:(1)水对容器底部产生的压强为2000Pa; (2)圆柱形容器对桌面的压强为3100Pa.
知识点:液体压强
题型:计算题
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