Question

【題目】如圖所示，重為4N、高為0.24m、底面積為0.02m2的圓柱形容器放在水平桌面上，容器內裝有4kg的水（不計容器壁的厚度，g取10N/kg，水的密度為1.0×103kg/m3），求：

（1）水對容器底部產生的壓強p水；

（2）現將一密度為1.8×103kg/m3質量為2kg的實心小球輕輕地放入容器中，靜止后有0.2kg的水溢出，此時圓柱形容器對桌面的壓強。

Answer 1

【答案】（1）2000Pa；（2）3100Pa

【解析】

（1）由ρ＝可得，水的體積：V水＝＝4，由V＝Sh可得，容器內水的深度：=0.2m，水對容器底部產生的壓強：P水＝水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa；

（2）剩余水和小球的重力分別為：

G剩水＝m剩水g＝（m水﹣m溢水）g＝（4kg﹣0.2kg）×10N/kg＝38N，G球＝m球g＝2kg×10N/kg＝20N，此時圓柱形容器對桌面的壓力：F＝G容+G剩水+G球＝4N+38N+20N＝62N，圓柱形容器對桌面的壓強：P=3100Pa.