Question

12．如圖所示，放在水平桌面上的塑料杯子的質(zhì)量不計(jì)，杯子的底面積是100cm²，向杯中倒入200g的水，水深20cm；再輕輕放入質(zhì)量為40g的木塊，木塊靜止后漂浮，水面升高了4cm（水未溢出，g=10N/kg）．求此時(shí)：
（1）水對(duì)杯子底部的壓強(qiáng)．
（2）木塊受到的浮力．
（3）杯子底部對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）求出水的深度，根據(jù)p=ρgh求出水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；
（2）因?yàn)槟緣K漂浮，浮力等于重力；
（3）杯子對(duì)桌面的壓力等于水和木快的總重力，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出壓強(qiáng)．

解答 已知：杯子底面積S=100cm²=0.01m²，水的質(zhì)量m_水=200g=0.2kg，木塊質(zhì)量m_木=40g=0.04kg，水的深度h=20cm+4cm=24cm=0.24m，g=10N/kg
求：（1）水對(duì)杯子底部的壓強(qiáng)p=？；（2）木塊受到的浮力F_浮=？；（3）杯子底部對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)p′=？
解：（1）水對(duì)杯子底部的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.24m=2400Pa；
（2）木塊漂浮，所以木塊受的浮力為：
F_浮=G_木=m_木g=0.04kg×10N/kg=0.4N；
（3）水的重力G_水=m_水g=0.2kg×10N/kg=2N，
杯子對(duì)桌面的壓力：
F=G=G_水+G_木=2N+0.4N=2.4N，
杯子底部對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)：
p′=$\frac{F}{S}$=$\frac{2.4N}{0.01{m}^{2}}$=240Pa．
答：（1）水對(duì)杯子底部的壓強(qiáng)2400Pa；
（2）木塊受到的浮力0.4N；
（3）杯子底部對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)240Pa．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)、浮力、重力計(jì)算公式的理解和掌握，難度不大，注意單位換算．