物理压强与浮力

Question

放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块，现将物块浸没水中，容器内水面由26cm上升到30cm，求
（1）物块未放入水中时，
容器底受到的水的压强；
（2）物块的密度；
（3）物块受到的浮力；
（4）物块浸没水中后，
容器对桌面的压强；
（g=10N/kg）

Answer 1

第一问：利用公式P=密度*g*h 1000*10*0.26=2600帕
第二问：先求质量，m=G/g 质量为1kg，再求体积 V=sh 体积为100cm2*4cm=400cm3
最后求密度。密度=m/v=2.5g/cm3，或者用国际单位2500kg/m3
第三问 F=水的密度*排开的液体体积*g=1000*0.01*0.04*10=4N
第四问 这一问难理解一点。容器对桌面的压强只能用压力除以面积，但是压力不仅仅是容器和水的重力，水对物块有浮力，反过来物块对水也有向下的作用力（力的作用是相互的）
做法是先求高30cm的水的重力加上容器的重力，再除以面积（这个过程中浮力的反作用力被等效替代成为了水的重力）
具体解答： 先求高30厘米水的重力G=密度*SHg等于30N
P=(30+4)0.01=3400帕

Answer 2

1.物块未放入水中时，容器底受到的水的压强：p=pgh=1000kg/m³×0.26m×10N/kg=2600Pa
2.物块的体积为：v=v排=（30cm-26cm）×100平方厘米=400cm³=4×10的-4次方m³
物块质量为：m=G/g=10N/10N/kg=1kg=1000g
物块的密度为：p=m/v=1000g/400cm³=2.5g/cm³=2.5×10³kg/m³
3.物块受到的浮力：F浮=pgv排=1000kg/m³×4×10的-4次方m³×10N/kg=4N
4.容器中水的总重力（物体因为浸在水里，又被测力计拉着，所以浸入后相当于容器中的水为30厘米）：v=v排=30cm×100平方厘米=3000cm³=3×10的-3次方m³
G'=pvg=1000kg/m³×3×10的-3次方m³×10N/kg=30N
桌面受到的压力为：F=G'+G容=30N+4N=34N
S=100cm²=10^-2m²
p=F/S=34N/10^-2m²=3400Pa

Answer 3

（1）G=ρVg=1g/cm3×100cm2×26cm×10N/kg=26N
P=G/S=26N/100CM2=260Pa
（2）ρ=m/V=1kg/（100cm2×4cm）=2.5×10 3kg/m3
（3）F浮=G排=1g/cm3×（100cm2×4cm）×10N/kg=4N
（4）P=G总/S=（4N+100cm2×30cm×1g/cm3×10N/kg）/100cm2=340Pa
不好意思打字慢，给个最佳吧

Answer 4

(1)未放物块，P0=ρ水 g h0=1×10^3×10×26×10^-2=2600Pa
(2)ρ物=m物/V物=G物/gV物=G物/gSΔh=10/10×100×（30-26）×10^-6=2.5×10^3 kg/m3
(3)F浮=ρ水 g V排=1×10^3×10×100×4×10^-6=4N
(4)将容器，水，物块看做一个整体，整体对桌面压力F=G容+G水+G物-F拉=G容+G水+F浮
F=4+1×10^3×10×100×26×10^-6+4=34N
P1=F/S=34/100×10^-4=3400Pa

Answer 5

（1）水的重量G水=0.01m2乘0.26m乘10的3次方乘10=26N
P=G水/S=2600Pa
（2）V物=0.01m2乘0.04m=0.0004m3
M物=G物/g=1Kg 物块的密度为1Kg/V物=2500Kg/m3
（3)F浮=水的密度乘V物乘g=4N
（4）G总=薄壁圆柱形容器重4N+G水+F浮=34N