Question

【題目】一個厚度不計的圓柱形水桶，底面積為4×10-2m2，盛上一些水后對水平地面的壓力為400N，（g取10N/kg）求：

（1）此時水桶對地面的壓強為多大？

（2）桶的側壁上有一個小閥門A，它能承受的水的壓強最大為6×103Pa，當A距水面多深時，它將被水沖開？

（3）現在，已知小閥門A距水面0．5m（如圖），把一個體積為5×10-3m3的實心浮球放入水中，剛好能夠把A沖開，則浮球的密度為多少？

Answer 1

【答案】（1）104 Pa；（2）0．6m；（3）0．8×103 kg/m3

【解析】

試題分析：（1）水桶對地面的壓強P桶=F/S=400N/（4×10-2m2）=104Pa ；

（2）由P=ρhg得：h=P水/（ρ水g）=6×103Pa/（103kg/m3×10N/kg）=0．6m ；

（3）小球放入后閥門A剛好沖開，說明水位由原0．5m上升至0．6m，

F浮=ρ水gV排=ρ水gS（h-h0）=103kg/m3×10N/kg×4×10-2m2×（0．6m-0．5m）=40N

小球漂浮在水面上，G= F浮=40N

小球質量：m=G/g=40N/（10N/kg）=4kg

小球密度：ρ球=m/v=4kg/（5×10-3m3）=0．8×10-3kg/m3