問題詳情:
如圖所示,高為0.55米、底面積為1×10﹣2米2的輕質薄壁柱形容器中盛有0.4米深的水,靜止放在水平地面上.
①求容器內水的質量m水.
②求容器對水平地面的壓強p.
③現有物體A、B和C(其體積及在水中靜止後的狀態如表所示),請選擇其中一個物體放入容器中,使水對容器底部壓強的變化量最大.寫出選擇的物體並求出此時水面上升的高度△h.
物體 | 體積(米3) | 在水中靜止後的狀態 |
A | 5×10﹣4 | 漂浮在水面 |
B | 5×10﹣4 | 浸沒在水中 |
C | 1.2×10﹣3 | 浸沒在水中 |
【回答】
解:①根據ρ=、V=Sh可得,容器內水的質量:
m水=ρ水V水=ρ水Sh=1.0×103kg/m3×1×10﹣2m2×0.4m=4kg;
②輕質薄壁柱形容器,即不計容器重力,則容器對水平地面的壓力:
F=G水=m水g=4kg×9.8N/kg=39.2N,
容器對水平地面的壓強:
p===3920Pa;
③由表可知,C物質的密度最大,且小於容器內水的體積,在水中靜止後完全浸沒在水中,所以,將C物體放入容器中水面上升的最高,根據p=ρgh可知,
水對容器底部壓強的變化量最大.
水面上升的高度:
△h===0.12m.
答:①求容器內水的質量m水為4kg;
②求容器對水平地面的壓強p為3920Pa;
③將C物體放入容器中,此時水面上升的高度△h為0.12m.
知識點:壓強
題型:計算題