Question

一個(gè)厚度不計(jì)的圓柱形水桶，底面積為4×10^-2m²，盛上一些水后對(duì)水平地面的壓力為400N，（g取10N/kg）求：
（1）此時(shí)水桶對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？
（2）桶的側(cè)壁上有一個(gè)小閥門A，它能承受的水的壓強(qiáng)最大為6×10³Pa，當(dāng)A距水面多深時(shí)，它將被水沖開(kāi)？
（3）現(xiàn)在，已知小閥門A距水面0.5m（如圖），把一個(gè)體積為5×10^-3m³的實(shí)心浮球放入水中，剛好能夠把A沖開(kāi)，則浮球的密度為多少？

Answer 1

（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）把一個(gè)浮球放進(jìn)水中后，剛好把A沖開(kāi)，說(shuō)明水面上升到了0.6m，則△h=0.1m．
V_排=S△h=4×10^-2m²×0.1m=4×10^-3m³，
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×4×10^-3m³×10N/kg=40N，
∵V_排=4×10^-3m³＜5×10^-3m³，
∴球浮在水面上，
∴G=F_浮=40N，
球的質(zhì)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）水桶對(duì)地面的壓強(qiáng)為1×10⁴Pa；
（2）桶當(dāng)A距水面0.6m時(shí)，它將被水沖開(kāi)；
（3）浮球的密度為0.8×10³kg/m³．