如图所示,重为20N的容器放在水平桌面上.容器的底面积S=2×10-2m2,高h=O.4m.当容器装满水时,容器对水平桌面的压强为4×103Pa,(ρ水=1.0×103kg/m3)求: (1)如图所示,水对容器底的压强多

问题描述:

如图所示,重为20N的容器放在水平桌面上.容器的底面积S=2×10-2m2,高h=O.4m.当容器装满水时,容器对水平桌面的压强为4×103Pa,(ρ=1.0×103kg/m3)求:

(1)如图所示,水对容器底的压强多大?
(2)用一个弹簧测力计吊着一重为4N的物体,当物体全部浸没在该容器的水中时,弹簧测力计的示数为2.4N.该物体排开水的质量是多大?该物体的密度多大?
(3)容器中水受到的重力多大?

(1)水对容器底的GH压强:
P=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.4m=3.92×103Pa;
(2)①物体浸没在水中时,受竖直向下的重力G,竖直向上的浮力F
竖直向上的拉力F作用,处于平衡状态,由平衡条件可得:G=F+F,
物体受到的浮力F=G-F=4N-2.4N=1.6N;
②由阿基米德原理可知,物体排开水的重力G=F=1.6N,
∵G=mg,
∴物体排开水的质量m=

G
g
=
1.6N
9.8N/kg
≈0.163kg;
③∵FgV
∴物体的体积V=V=
F
ρg

∵G=mg,
∴物体的质量m=
G
g

物体的密度:
ρ=
m
V
=
G
g
F
ρg
=
Gρ
F
=
4N×1×103kg/m3
1.6N
=2.5××103kg/m3
(3)∵P=
F
S

∴容器与水对桌面的压力
F=PS=4×103Pa×2×10-2m2=80N,
容器与水的重力G=F=80N,
水的重力G=G-G容器=80N-20N=60N;
答:(1)如图所示,水对容器底的压强是3.92×103Pa.
(2)该物体排开水的质量是0.163kg;该物体的密度2.5××103kg/m3
(3)容器中水受到的重力是60N.