Question

【題目】如圖所示，將一塊重為3N，體積為100cm3的石塊，用細線系著浸沒在裝有水的圓柱形容器中（容器重為2N），此時容器中水的深度由10cm上升到12cm．（容器壁厚度忽略不計）求：（g取10N/kg）
（1）石塊受到水對它的浮力；
（2）容器底部受到水對它的壓強；
（3）放手后，石塊下沉到容器底部靜止時，容器對水平桌面的壓強．

Answer 1

【答案】
（1）解：石塊所受浮力：

F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=1N

（2）解：容器受到水的壓強：

P=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa

（3）解：容器底面積：

S= = =50cm2，

水的體積：

V水=Sh=50cm2×10cm=500cm3，

水的重力：

G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×500×10﹣6m3=5N，

容器對水平地面壓強：

P= = = =2×103Pa

【解析】（1）已知石塊的體積，石塊的體積等于它排開水的體積，根據公式F浮=ρ液gV排可求石塊所受浮力；（3）根據P=ρgh求出放入石塊后容器受到水的壓強；（4）根據排開水的體積和水上升的高度，可求容器的底面積，再求出水的體積，進一步求出水的重力；容器對水平地面的壓力等于石塊和水的重力加容器重力，根據公式P= 可求容器對水平地面的壓強．
【考點精析】通過靈活運用壓強的大小及其計算和阿基米德原理，掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排即可以解答此題．