问题描述:
如图所示,一个质量为m、底面积为S的薄壁柱形容器漂浮在水面上.①若容器底面积为0.02米2,底部到水面的距离为0.1米,求容器底部受到水的压强P水及压力F水
②现有液体A、B,其密度如表所示请选择一种液体,当把这种液体倒入容器中,能使容器内的液面和容器外的水面相平.(液体不会溢出)
液体 | 密度 |
A | 0.8ρ水 |
B | 1.2ρ水 |
(b)求倒入容器中液体的深度h.(用m、ρ水、S表示)
最佳答案:
(1)容器底部受到水的压强:
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
由p=
F |
S |
F水=p水S=1000Pa×0.02m2=20N;
(2)(a)容器漂浮在水面上,由于容器自身的重力为G,所以注入液体时,应选择密度比水小的液体A;
(b)当把这种液体倒入容器中,容器漂浮在水面上,
则由G+ρAgV排=ρ水gV排,
即G+0.8ρ水gV排=ρ水gV排,
因为容器内的液面与容器外的水面相平,
所以G+0.8ρ水gSh=ρ水gSh,
解得:
h=
G |
0.2ρ水gs |
答:①容器底部受到水的压强p水为1000Pa;压力F水为20N;
②(a)选择液体A;(b)液体深度h=
G |
0.2ρ水gs |
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