试题
题目:
(2012·朝阳区)如图所示,将一块重为3N的石块用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中,容器中水的深度由10cm上升到12cm. 若将石块在水中缓慢提升3cm,石块仍然处于浸没状态,拉力做功0.03J,(容器的重力和容器壁的厚度忽略不计,g=10N/kg).松开细线,石块沉到容器底静止后,容器对水平面的压强是
1.3×10
3
1.3×10
3
Pa.
答案
1.3×10
3
解:绳子的拉力F
1
=
W
S
=
0.03J
0.03m
=1N;石块受到的浮力F
浮
=G-F
1
=3N-1N=2N;
石块排开水的体积V
排
=
F
浮
ρg
=
2N
1000kg/
m
3
×10N/kg
=2×10
-4
m
3
;
容器的底面积S=
V
排
△h
=
2×
10
-4
m
3
0.12m-0.1m
=0.01m
2
;
水的质量m=ρV=ρSh=1000kg/m
3
×0.01m
2
×0.1m=1kg;
容器对水平面的压力F=G+mg=3N+1kg×10N/kg=13N;
容器对水平面的压强是P=
F
S
=
13N
0.01
m
2
=1.3×10
3
Pa.
故答案为:1.3×10
3
.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
压强的大小及其计算.
已知提升的距离和拉力做的功,根据公式W=FS可求拉力的大小,进一步求出浮力的大小,根据浮力公式求出石块排开水的体积,已知升高的水位,求出容器的底面积,进一步求出水的质量,容器对水平面的压力等于容器和水的重力之和,根据公式P=
F
S
可求对水平面的压强.
本题考查浮力、重力、压强等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平地面压力等于物体自身的重力,解题过程中要注意单位的换算.
计算题;应用题;压轴题.
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