Question

如圖甲所示，水平放置的平底柱形容器A的底面積為200 cm²，不吸水的正方體木塊B重為5 N，邊長(zhǎng)為10 cm，靜止在容器底部，質(zhì)量體積忽略的細(xì)線(xiàn)一端固定在容器底部，另一端固定在木塊底面中央，且細(xì)線(xiàn)的長(zhǎng)度為L＝5 cm，已知水的密度為1.0×10³ kg/m³。

(1)圖甲中，木塊對(duì)容器底部的壓強(qiáng)多大？

(2)向容器A中緩慢加水，當(dāng)細(xì)線(xiàn)受到拉力為1 N時(shí)，停止加水，如圖乙所示，此時(shí)木塊B受到的浮力是多大？

(3)將圖乙中與B相連的細(xì)線(xiàn)剪斷，當(dāng)木塊靜止時(shí)，容器底部受到水的壓強(qiáng)是多大？

Answer 1

(1)木塊對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p＝＝＝＝500 Pa　(2)此時(shí)木塊受重力G_B、拉力F和浮力F_浮，三力平衡，F_浮＝G_B＋F＝5 N＋1 N＝6 N　(3)圖乙木塊浸入水中的深度h_B＝＝＝＝6×10^－2 m，圖乙中水的深度h＝(6×10^－2＋5×10^－2) m＝11×10^－2 m，剪斷細(xì)線(xiàn)后木塊所受浮力F′_浮＝G_B＝5 N，此時(shí)排開(kāi)水的體積V′_排＝＝＝5×10^－4 m³，此時(shí)水面下降的深度Δh＝Δ＝＝0.5×10^－2 m，此時(shí)水的深度h′＝h－Δh＝10.5×10^－2 m，容器底部受到水的壓強(qiáng)p＝ρgh′＝1050 Pa