Question

【题目】如图所示，轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面，容器中盛有质量为4千克的水.

①求水的体积；

②求0.1米深处水的压强；

③现有质量为4千克的物体，其底面积是容器的一半。若通过两种方法增大地面受到的压强，并测出压强的变化量，如下表所示.

根据表中的信息，通过计算判断将物体放入容器时是否有水溢出，若有水溢出请求出溢出水的重力，若无水溢出请说明理由.

Answer 1

【答案】①4×10-3m3 ②980Pa ③有水溢出，G水=13.72N

【解析】试题分析

①已知水的密度和质量，利用密度公式变形计算水的体积；
②已知水的密度和深度，利用液体压强公式计算0.1米深处水的压强；
③将将物体垫在容器下方，增大的压力等于物体的重力，利用压强公式计算出物体垫在容器下方时的受力面积，进而可求得容器的底面积，然后再根据压强公式计算出增大的压力，与将物体放入容器中实际增大的压力比较即可判断是否有水溢出．

试题解析

①水的体积：

.

②0.1米深处水的压强：

.
③设物体的底面积为S，将物体垫在容器下方时，

对地增加的压力： .

物体的底面积：

因为物体的底面积是容器的一半，所以容器的底面积： .

将物体放入容器中，增大的压力应为：
，

如果将物体放入容器中无水溢出，则实际增大的压力为：
.

，所以，有水溢出，
溢出水的重力为：
．