Question

【题目】如图所示，容器重4.2N，放在水平桌面上，容器上部是边长为5cm的正方体，下部是边长为10.0cm的正方体，若向容器内注入1.1kg水（g=10N/kg）。求：

（1）这个装着水的容器对桌面的压强为多大？

（2）容器底部所受水的压力为多大？

Answer 1

【答案】（1）1520Pa；（2）14N

【解析】

（1）求出水的重力，容器对桌面的压力等于容器与水的重力之和。由求出容器对桌面的压强。

（2）根据水的质量求水的体积，求容器的容积，经过比较求出水深h，利用求出容器底部所受水的压强，最后利用求容器底部所受水的压力。

（1）水的重力：G水=m水g=1.1kg×10N/kg=11N；

装着水的容器对桌面的压力等于容器和水的重力之和：

F1=G容+G水=4.2N+11N=15.2N；

容器与桌面的受力面积：S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2，

根据得，容器对桌面的压强：

；

（2）容器容积为两个下方体的容积之和：

V容=10cm×10cm×10cm+5cm×5cm×5cm=1125cm3，

水的体积：，

可见注入水这些水时未灌满容器，水的体积表示为：

V=V下+S小h=10cm×10cm×10cm+5cm×5cm×h′=1100cm3，

解得：h′=4cm，

整个容器内水的深度：h=10cm+h′=10cm+4cm=0.14m，

容器底部所受水的压强：p2=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.14m=1400Pa；

利用得，容器底部所受水的压力：

。