一个厚度不计的圆柱形水桶,底面积为4×10-2m2,盛上一些水后对水平地面的压力为400N,(g取10N/kg)求: (1)此时水桶对地面的压强为多大? (2)桶的侧壁上有一个小阀门A,它能承受的水

问题描述:

一个厚度不计的圆柱形水桶,底面积为4×10-2m2,盛上一些水后对水平地面的压力为400N,(g取10N/kg)求:

(1)此时水桶对地面的压强为多大?
(2)桶的侧壁上有一个小阀门A,它能承受的水的压强最大为6×103Pa,当A距水面多深时,它将被水冲开?
(3)现在,已知小阀门A距水面0.5m(如图),把一个体积为5×10-3m3的实心浮球放入水中,刚好能够把A冲开,则浮球的密度为多少?

(1)p=

F
S
=
400N
4×10−2m2
=1×104Pa;
(2)∵p=ρgh=6×103Pa,
∴h=
p
ρg
=
6×103Pa
1×103kg/m3×10N/kg
=0.6m;
(3)把一个浮球放进水中后,刚好把A冲开,说明水面上升到了0.6m,则△h=0.1m.
V=S△h=4×10-2m2×0.1m=4×10-3m3
FVg=1×103kg/m3×4×10-3m3×10N/kg=40N,
∵V=4×10-3m3<5×10-3m3
∴球浮在水面上,
∴G=F=40N,
球的质量:
m=
G
g
=
40N
10N/kg
=4kg,
球的密度:
ρ=
m
V
=
4kg
5×10−3m3
=0.8×103kg/m3
答:(1)水桶对地面的压强为1×104Pa;
(2)桶当A距水面0.6m时,它将被水冲开;
(3)浮球的密度为0.8×103kg/m3