问题 问答题

一个厚度不计的圆柱形水桶,底面积为4×10-2m2,盛上一些水后对水平地面的压力为400N,(g取10N/kg)求:

(1)此时水桶对地面的压强为多大?

(2)桶的侧壁上有一个小阀门A,它能承受的水的压强最大为6×103Pa,当A距水面多深时,它将被水冲开?

(3)现在,已知小阀门A距水面0.5m(如图),把一个体积为5×10-3m3的实心浮球放入水中,刚好能够把A冲开,则浮球的密度为多少?

答案

(1)p=

F
S
=
400N
4×10-2m2
=1×104Pa;

(2)∵p=ρgh=6×103Pa,

∴h=

p
ρg
=
103Pa
103kg/m3×10N/kg
=0.6m;

(3)把一个浮球放进水中后,刚好把A冲开,说明水面上升到了0.6m,则△h=0.1m.

V=S△h=4×10-2m2×0.1m=4×10-3m3

FVg=1×103kg/m3×4×10-3m3×10N/kg=40N,

∵V=4×10-3m3<5×10-3m3

∴球浮在水面上,

∴G=F=40N,

球的质量:

m=

G
g
=
40N
10N/kg
=4kg,

球的密度:

ρ=

m
V
=
4kg
5×10-3m3
=0.8×103kg/m3

答:(1)水桶对地面的压强为1×104Pa;

(2)桶当A距水面0.6m时,它将被水冲开;

(3)浮球的密度为0.8×103kg/m3

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