Question

10．重6N，底面积为100cm²的薄壁容器内装有19N的液体，放置在水平桌面上，用弹簧测力计挂着一个重5N，体积为200cm³的物体A浸没在液体总，弹簧测力计的读数为3.4N，此时容器中液体的深度为20cm，如图所示（g=10N/kg）．
（1）求物体A受到的浮力；
（2）求液体对容器底部的压力；
（3）求容器对水平桌面的压强．

Answer 1

分析 （1）根据F_浮=G-F_拉求出浮力；
（2）根据F_浮=ρ_液gV_排求出液体密度，根据p=ρ_液gh求出压强，再根据p=$\frac{F}{S}$求出液体对容器底部的压力；
（3）根据力的作用是相互的求出容器对桌面的压力，再根据p=$\frac{F}{S}$求出容器对水平桌面的压强．

解答 已知：容器重G_器=6N，底面积S=100cm²=0.01m²，液体重G_液=19N，物重G_物=5N，体积V_物=200cm³=2×10^-4m³，拉力F_拉=3.4N，深度h=20cm=0.2m，g=10N/kg
求：（1）浮力F_浮=？；（2）压力F=？；（3）压强p′=？
解：（1）物体A受到的浮力：
F_浮=G-F_拉=5N-3.4N=1.6N；
（2）由F_浮=ρ_液gV_排得液体密度：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$=$\frac{1.6N}{10N/kg×2×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³；
液体对容器底的压强：
p=ρ_液gh=0.8×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=1600Pa，
由p=$\frac{F}{S}$得液体对容器底部的压力：
F=pS=1600Pa×0.01m²=16N；
（3）容器对桌面的压力：
F′=G_器+G_液+G_物-F_拉=6N+19N+5N-3.4N=26.6N，
容器对水平桌面的压强：
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{26.6N}{0.01{m}^{2}}$=2660Pa．
答：（1）物体A受到的浮力1.6N；
（2）液体对容器底部的压力16N；
（3）容器对水平桌面的压强2660Pa．

点评 此题主要考查的是学生对浮力、液体压强、压强计算公式和力的作用是相互的知识点的理解和掌握，综合性很强，难度较大．