如图所示,水平茶几的*放着一个盛水的圆柱形平底玻璃杯.用刻度尺测得水深是10cm,玻璃杯的底面积为5.0×10-3m2.g取10N/kg.(1)求水对杯底的压力和压强;(2)将一健身球轻轻放入杯中,发现水面上升了2.2cm,且未溢出.求健身球受到的浮力.
问题描述:
如图所示,水平茶几的*放着一个盛水的圆柱形平底玻璃杯.用刻度尺测得水深是10cm,玻璃杯的底面积为5.0×10-3m2.g取10N/kg.
(1)求水对杯底的压力和压强;
(2)将一健身球轻轻放入杯中,发现水面上升了2.2cm,且未溢出.求健身球受到的浮力.
答
(1)水对杯底的压强:P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103Pa,
水对杯底的压力:F=PS=1.0×103Pa×5.0×10-3m2=5N;
(2)健身球排开水的体积:V排=Sh升高=5.0×10-3m2×2.2×10-2m=1.1×10-4m3,
健身球受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.1×10-4m3=1.1N.
答:(1)水对杯底的压力是5N,压强是1.0×103Pa.
(2)健身球受到的浮力是1.1N.
答案解析:(1)先根据液体压强公式P=ρgh算出水对杯底的压强,然后根据公式F=PS即可算出水对杯底的压力;
(2)先算出健身球排开水的体积,然后根据阿基米德原理公式即可算出健身球受到的浮力.
考试点:压强的大小及其计算;液体的压强的计算;阿基米德原理.
知识点:第(1)问的解法有两种:一种是先算水对杯底的压强再算压力,另一种是先算水对杯底的压力再算压强.如果采用第二种解法则需要先算出水的体积,然后再算出水的质量,最后再算出水的重力即为水对杯底的压力,知道了压力再用压强公式P=
算出水对杯底的压强.这种解法不仅需要计算的物理量比较多,且容易出错.所以在分析和计算液体压强、压力时,要先算压强再算压力,这样比较简便且不易出错.F S