如图.容器重4.2N,放在水平桌面上,容器上部是边长5cm的立方体,下边是边长10cm的立方体,若向容器内注入1.1kg水.(取g=10N/kg)求:
(1)这个装着水的容器对桌面的压强多大?
(2)容器底部所受水的压强多大?
(3)容器底部所受水的压力多大?
网友回答
解:(1)装着水的容器对桌面的压力:
F1=G容+G水=G容+m水g=4.2N+1.1kg×10N/kg=15.2N,
受力面积:
S=10cm×10cm=100cm2=0.01m2,
容器对桌面的压强:
p1===1520Pa;
(2))∵容器容积:
V容=10cm×10cm×10cm+5cm×5cm×5cm=1125cm3,
根据ρ=可得,水的体积:
V===1.1×10-3m3=1100cm3<1125cm3,
∴注入水1.1kg水时未灌满容器,
∵V=V下+S小h=10cm×10cm×10cm+5cm×5cm×h′=1100cm3,
解得:h′=4cm,
水的深度:
h=10cm+h′=10cm+4cm=0.14m,
容器底部所受水的压强:
p2=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.14m=1400Pa;
(3)容器底部所受水的压力:
F2=p2S=1.4×103Pa×0.01m2=14N.
答:(1)这个装着水的容器对桌面的压强为1520Pa;
(2)容器底部所受水的压强为1400Pa;
(3)容器底部所受水的压力为14N.
解析分析:(1)装着水的容器对桌面的压力等于容器和水的重力之和,再根据面积公式求出容器的底面积即为受力面积,根据p=求出容器对桌面的压强;
(2)知道边长可以求大小立方体的容积,知道注入水的质量,根据密度公式可以求水的体积,前后比较得出是否灌满容器,灌不满时V=V下+s小h,求出水深h,根据液体压强公式求解
(3)知道容器底部受到的水的压强和受力面积,根据F=pS求出容器底部所受水的压力.
点评:知道边长求大、小立方体的容积,知道注入水的质量求水的体积,前后比较得出是否灌满容器,是本题的关键;灌不满时:V=V下+s小h,求出水深h.