题目
如图所示,水平桌面上有一个薄壁溢水杯,底面积是8×10-3m2 , 装满水后水深0.15m,总质量是1.5kg。把一个木块(不吸水)轻轻放入水中,待木块静止时,从杯中溢出水的体积是100mL。求:
(1)
放入木块前,水对溢水杯底的压强;
(2)
木块受到的浮力;
(3)
放入木块后,溢水杯对桌面的压强。
答案: 解:放入木块前,水对溢水杯底的压强p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa答:放入木块前,水对溢水杯底的压强为1500Pa;
解:木块静止时排开水的体积V排=V溢=100mL=100cm3=1×10-4m3则木块受到的浮力F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N答:木块受到的浮力为1N;
解:因为木块漂浮在水面上,所以结合阿基米德原理可得F浮=G排=G木此时溢水杯对桌面的压力F=G总-G排+G木=G总=m总g=1.5kg×10N/kg=15N此时溢水杯对桌面的压强p′=FS=15N8×10−3m2=1875Pa答:放入木块后,溢水杯对桌面的压强为1875Pa。