Question

3．一容積為0.5m³，底面積為0.5m²的圓柱形容器裝滿水后密封，容器內(nèi)水對容器底面的壓力為5000N，壓強為1×10⁴Pa．若在容器側(cè)壁處開一小孔，發(fā)現(xiàn)水不會從小孔流出，這是由于大氣壓強的作用．

Answer 1

分析 ①圓柱形容器裝滿水后，水對容器底面的壓力等于其重力，利用$ρ=\frac{m}{V}$首先計算出水的質(zhì)量，然后利用G=mg計算重力；
②已知容器的容積和底面積，可以得到水的深度，已知水的深度和密度，利用公式p=ρgh得到底部受到的壓強；
③空氣由于受到重力的作用和具有流動性，所以對浸入其中的物體有壓強作用．

解答 解：
①由題可知，水的體積V_水=V_容=0.5m³，
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得水的質(zhì)量：m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×0.5m³=500kg，
水的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N，
因為容器為圓柱形容器，
所以，容器內(nèi)水對容器底面的壓力F=G=5000N；
②容器中水的深度為h=$\frac{V}{S}$=$\frac{0.5{m}^{3}}{0.5{m}^{2}}$=1m，
水對容器底的壓強為p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1m=1×10⁴Pa；
③水不會從小孔流出，是因為外界大氣壓的作用的結(jié)果．
故答案為：1×10⁴；大氣壓強的作用．

點評 此題考查密度公式的應用、重力，壓強的計算合大氣壓的應用，需要注意的是此題中水對容器底的壓力等于其重力，因為容器是粗細均勻的，對于一般容器，液體對容器底的壓力不一定等于其重力．