上海市九年级物理压强计算题(培优题)
05
在柱形容器里加物体,物体浸没后,判断是否有液体溢出的
应对方法(一)
类型一.根据体积进行分析判断:
容器的容积已知,容器内液体的体积、物体的体积均已知;只需比较物体的体积与容
器内液体上方空余的体积的大小关系即可,是比较简单的一种类型,根据数学知识即可判
断。
1.(2014年松江区三模)一个底面积为2×10
2
米的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中
2
央,容器高为0.12米,内盛有0.1米深的水,如图12(a)所示。另有质量为2千克,体积
为1×10米的实心正方体A,如图12(b)所示。求:
3
3
A
(a)(b)
图12
(1)水对容器底部的压强。
(2)实心正方体A的密度。
(3)将实心正方体A浸没在图12(a)的水中后,容器对地面压强的变化量。
【解析】(1)p=ρgh
=1.0×10千克/米
33
×9.8牛/千克×0.1米=980帕
(2)ρ
AAA
=m/V
=2千克/(10米)=2×10千克/米
3
333
(3)若水没有溢出时,则水升高的高度为
△h/S=V米/2×10米
水排
=V/S=1×10=0.05米
A
32
32
∵容器的高度为0.12米,已装0.1米深的水,△hˊ
水
=0.02米<0.05米,所以水溢出。
V=1×10
溢
323
米米×0.02米)=6×10米
323
-2×10
∴m千克/米米
溢溢
=ρV×6×10=0.6千克
=1.0×10
333
3
△F=G
A
-G
溢
1
=mg-m
A
溢
g=(2-0.6)千克×9.8牛/千克=13.72牛
△p=△F/S=13.72牛/2×10米
2
2
=686帕
【答案】(1)980帕;(2)2×10千克/米;(3)686帕。
33
类型二.根据容器对水平面产生的压强(或压力)情况判断:
①在薄壁柱形容器加入物体后,若满足容器对水平面压力的增加量恰好等于物体的重
力ΔF,则液体没有溢出;若ΔF<G,则液体溢出。
地物地物
=G
②在柱形容器加入物体后,若容器对水平面压强的变化量满足Δp=ΔF/s=G
容物
/s,则液
体没有溢出;若Δp<G
容物
/s,则液体溢出。
③在柱形容器加入物体后,计算容器对水平面的压强p=F/s=(G)/s,与题目
容物液
+G
中所给的压强p<p
容容容容容
ˊ比较:若p=pˊ,则液体没有溢出;若pˊ,则液体溢出。
2.(2019虹口一模)如图5所示,圆柱体甲和轻质薄壁圆柱形容器乙置于水平地面。
甲的质量为4千克,乙容器的底面积为2×10米,内有0.2米深的水。
2
2
乙
甲
图
5
①求甲对地面的压力F。
甲
②求水对乙容器底部的压强p。
水
③将甲浸没在乙容器的水中,容器对桌面的压强p为2940帕,通过计算说明容器中
乙
的水有无溢出。
【解析】
①F=G=m
甲甲甲
g=4千克×9.8牛/千克=39.2牛
②p=ρ
水水
gh
=1.0×10千克/米
33
×9.8牛/千克×0.2米=1960帕
若水没有溢出,
p
乙总乙水甲乙
=F/S=G=(G)/S
/S+G
=(m
水甲乙
g+mg)/S
=ρ
水甲乙
gh+mg/S
=1.0×10千克/米米)
332
×9.8牛/千克×0.2米+4牛×9.8牛/千克/(2×10
2
=3920帕
p
乙
2940帕,所以有水溢出。
2
【答案】①39.2牛;②1960帕;③有水溢出。
3.(2014年嘉定区一模)质量为2千克,边长为0.1米实心正方体合金。底面积为0.1
米的薄壁圆柱形轻质容器放在水平地面上,容器内盛有10千克的水。求:
2
①正方体合金的密度ρ
金
②水对薄壁圆柱形轻质容器底部的压强p。
水
③若将实心正方体合金浸没在薄壁圆柱形轻质容器的水中后,发现容器对水平地面压强
的变化量为147帕,实心正方体合金浸没后(选填“有”或“没有”)水从容器
中溢出。如果选择“有”,请计算溢出水的重力。如果选择“没有”,请说明理由。
【解析】①ρ=m/V=2千克/(0.1米)千克/米
333
=2×10
②F=G=mg=10千克×9.8牛/千克=98牛
p=F/S=98牛/0.1米
2
=980帕
③将实心正方体合金浸没在薄壁圆柱形轻质容器的水中,若没有水溢出,则容器对
水平地面压强的变化量为
Δp=ΔF/S=mg/S=(2千克×9.8牛/千克)/0.1米=196帕
2
196帕>147帕,所以“有”水溢出。
G
溢
=ΔF=ΔP′S=(196帕–147帕)×0.1米=4.9牛
2
【答案】(1)2×10千克/米;(2)980帕;(3)“有”水溢出,G
33
溢
=4.9牛。
4.(2020年宝山一模)22.如图12所示,轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器
中盛有体积为3×10米的水。
-33
⑴求水的质量m。
水
⑵求0.1米深处水的压强p。
水
⑶现有质量为3千克的柱状物体,其底面积是容器的三分之二。若通过两种方法增大地
面受到的压强,并测出压强的变化量,如下表所示。
方法地面受到压强的变化Δp(帕)
将物体垫在容器下方2940
图12
1225将物体放入容器中
请根据表中的信息,通过计算判断将物体放入容器时是否有水溢出,若有水溢出请求出
溢出水的重力ΔG;若无水溢出请说明理由。
水
3
【解析】(1)m=ρ=1.0×10千克/米3×10米=3千克。
水水水
V
33-33
(2)p千克/米9.8牛/千克0.1米=980帕。
水水水
=ρgh=1.010
33
(3)将物体垫在容器下方时,根据Δp=ΔF/S先求出容器的底面积:
Δp=(G+G-G/S=2G/(2S/3)-G/S=2G/S
1
水物物水容器水容器水容器水容器
)/S
∴S。
容器水
=2G/Δp=2×(3千克9.8牛/千克)/2940帕=0.02米
2
2
假设将物体放入容器中时,有ΔG溢出
则Δp)/S
2
=(2G-ΔG-G/S
水水容器水容器
∴ΔG)=(3千克9.8牛/千克)-(1225帕×0.02米)=4.9牛。
∵ΔG
水水容器
水
=G-(Δp/S
1
2
>0∴假设成立,即有4.9牛的水溢出。
(2)980帕。(3)有4.9牛的水溢出。【答案】(1)3千克。
水
5.(2019杨浦区三模)如图10所示,均匀圆柱体甲和薄壁圆柱形容器乙放置在水平地
面上。甲的质量为2千克,底面积为5×10米,乙的底面积为2×10米。
-32-22
①若水深为0.15米,求水对容器乙底部的压强p。
水
②现将实心圆柱体丙先后叠放至甲的上部、竖直放入容器乙水中静止。下表记录的是上
述过程中丙浸入水中的体积V、甲对水平地面压强变化量
浸
p
甲
和容器乙对水平桌面的压强
变化量
p
容
。
请根据上述信息求出丙的重力G和水对容器乙底部的压强变化量
丙
p
水
。
V
浸
(米)1.5×10
3-3
△P(帕)5880
甲
甲乙
图10
980△P(帕)
容
【解析】①p=ρ
水水
gh
=10千克/米
33
×9.8牛/千克×0.15米=1470帕
②△P
甲甲甲
=△F/S
丙的重力:G
丙甲甲甲
=△F=△PS=5880帕×0.005米=29.4牛
2
△F
容容乙
=△PS=980帕×0.02米=19.6牛<29.4牛,有溢出
2
溢出水的重力:G
溢丙容
=G-△F=29.4牛-19.6牛=9.8牛
m=G/g=9.8牛/9.8牛/千克=1千克
溢溢
溢出水的体积:V千克/米
溢溢水
=m/ρ=1千克/10=0.001米
333
容器里水实际升高的高度
4
△h)/S)/2×10米
水浸溢乙
=(V-V=(0.0015米-0.001米=0.025米
33-22
△p=ρ千克/米
水水
g△h=1.0×10×9.8牛/千克×0.025米=245帕
33
【答案】①1470帕;②29.4牛,245帕。
6.(2019闵行二模)如图2所示,盛有水的轻质薄壁圆柱形容器甲和实心均匀圆柱体乙
均放置于水平地面上,它们的底面积分别为1×10米和0.5×10米。现将两完全相同物
-22-22
块分别放入容器甲中和叠在圆柱体乙的上方,放置前后容器甲、圆柱体乙对水平地面的压强
大小p、p如下表所示。求:
甲乙
对水平地面的压强放置之前放置之后
甲
乙
9801470
9801960(帕)
p
甲
(帕)
p
乙
图2
⑴容器甲中原来水的深度。
⑵圆柱体乙的质量。
⑶请根据相关信息判断物块放入甲容器时,水是否溢出,并说明理由。
【解析】(1)h
水水水甲水
=p/(ρ/(ρ
g)=pg)
=980帕/(10
33
千克/米
×9.8牛/千克)
=0.1米
(2)G米
乙乙乙乙
=F=p=980帕×0.5×10=4.9牛
S
-22
m
乙乙
=
G
/g=4.9牛/(9.8牛/千克)=0.5千克
(3)物块放入圆柱体乙时,圆柱体乙对地面压强的增加量
Δp=p=1960帕-980帕=980帕
乙乙后乙前
-p
圆柱体乙对地面压力的增加量
ΔF=Δp=980帕×0.5×10=4.9牛
乙乙乙
S
-22
米
即物体的重力G
物乙
=ΔF=4.9牛
把物块放入容器甲中时,甲容器对地面压力的增加量
ΔF=Δp
甲甲甲
S
=(1470帕-980帕)×10
-22
米
=4.9牛
因为ΔF
甲物
=G
5
所以没有溢出
【答案】(1)0.1米;(2)0.5千克;③因为ΔF,所以没有溢出。
甲物
=G
类型三.根据液体对容器底部产生压强的情况判断:在柱形容器加入物体后,进行下
列比较:
加入物体前,物体与原来液体总的体积V①
加入物体后,物体与容器内液体的实际体积V
总物液
=V+V
实际
=Sh'②
比较上述体积时,同时要用到液体对容器底部的压强知识p
液液
=ρ
gh。
7.(2018青浦区二模)柱形轻质薄壁容器的底面积为1×10
2
米,如图8所示,内盛2
2
千克的水后置于水平地面上。
①求容器对水平地面的压强p。
②现将一块体积为1×10米的物体完全浸没在容器的水中后,测得容器底部受到水
3
3
的压强为2450帕。通过计算判断将物体放入容器时是否有水溢出,若有水溢出请求出溢出
水的质量m,若无水溢出请说明理由。
溢水
【解析】①F=G=mg=2千克×9.8牛/千克=19.6牛
p=
19.6牛
F
==1960帕
S
1.0×10
-22
米
图8
②根据容器底部受到水的压强为2450帕,可求水的深度:
pgh
''
水水
=ρ
h=p/ρg
''
水
=2450帕/1×10×9.8牛/千克
33
千克/米
=0.25米
容器内物体与水的总体积:
V
总
=Sh=0.25米×1×10=2.5×10
'
-22-33
米米
原来水的体积:V===2×10米
水
m
ρ
2千克
-33
33
1.0×10
千克/米
原来物体的体积:V米
物
=1×10
3
3
溢出水的体积:
V=V+V-V=3×10-2.5×10=0.5×10
溢水物总
-33-33-33
米米米
mρ=0.5×10
溢溢
=V米千克/米=0.5千克
-3333
×1.0×10
6
【答案】①1960帕;②0.5千克。
8.(2018青浦区一模)柱形轻质薄壁容器的底面积为1×10
-22
米,如图11所示,内盛
0.2米深度的水后置于水平地面上。
①求容器底部受到水的压强p。
水
②现将一块质量为1.5千克、体积为1×10米的物体完全浸没在容器的水中后,
-33
测得容器底部受到水的压强为2450帕。求此时容器对水平桌面的压强p。
容
【解析】①p
水水
=ρ
gh
=1×10×9.8牛/千克×0.2米
333
千克/米
=1960帕
图
11
②根据容器底部受到水的压强为2450帕,可求水的深度:
pghh=p/ρg
''''
水水水
=ρ
h=2450帕/1×10
'
33
千克/米
×9.8牛/千克=0.25米
容器内物体与水的总体积:
V
总
=Sh=0.25米×1×10=2.5×10
'
-22-33
米米
容器内剩余水的体积:
V
剩余水总物
=V
-
V
=2.5×10=1.5×10
-33-33-33
米1×10米米
-
容器对水平桌面的压力:
F=G=(m
容容剩余水物
+m)g
=(1.5×10×10
-3333
米千克/米+1.5千克)×9.8牛/千克
=29.4牛
P
容容
=F/S=29.4牛/1×10=2940帕
-22
米
此题也可以根据溢出的水的质量求解。
【答案】①1960帕;②2940帕。
7
9.(2019浦东新区二模)如图4所示,体积为1×10
-3333
米、密度为5×10千克/米的均
匀实心正方体甲和盛有水的轻质柱形容器乙放在水平桌面上,乙容器的底面积为2×10米。
-22
乙
甲
图
4
水对容器底部放入甲放入甲
的压强物体前物体后
p
水
(帕)19602156
①求甲的质量m;
甲
②将甲物体浸没在乙容器的水中,测得甲物体放入前后水对容器底部的压强如表所示:
(a)求放入甲物体前乙容器中水的深度h
水
;
(b)请根据表中的信息,通过计算判断将甲物体放入容器时是否有水溢出?若无水溢出
请说明理由;若有水溢出请求出溢出水的质量m。
溢水
【解析】
①m千克/米米
甲甲甲
=ρ=5×10×1×10=5千克
V
33-33
②(a)h
水水水
=p/(ρ
g)
=1960帕/(1000千克/米
3
×9.8牛/千克)=0.2米
(b)有水溢出。
将甲物体放入容器时,根据容器底部受到水的压强为2156帕,可求水的深度:
h'g)=2156帕/(1000千克/米
水水水
=p'/(ρ×9.8牛/千克)=0.22米
3
容器内物体与水的总体积:
V
总
=Sh=0.22米×2×10=4.4×10
'
-22-33
米米
物体甲的体积V米
甲
=1×10
-33
原来水的体积V米米
水
=0.2米×2×10=4×10
-22-33
溢出水的体积:
V
溢水甲水总
=V+V-V
=1×10+4×10-4.4×10
-33-33-33-43
米米米米
=6×10
mV
溢水水溢水
=ρ=1×10×6×10=0.6千克
33-43
千克/米米
8
【答案】①5千克;②(a)0.2米;(b)有,0.6千克。
类型四.根据液体对容器底部压强的变化量判断:
①在柱形容器加入物体后,若液体对容器底部压强的变化量等于0,即Δp=0,则液
容
体一定会溢出。
②在柱形容器加入物体后,根据液体对容器底部压强的变化量Δp=ρg△h,可计算
液液
液体升高的高度(求出体积),再与物体的体积进行比较即可判断。
10.如图3所示,圆柱体甲的质量为3.6千克,高为0.2米,密度为1.8×10
33
千克/米。
①求甲的体积。
②求甲竖直放置时对水平桌面的压强。
③现有一薄壁圆柱形容器乙,质量为0.8千克。在容器乙中倒入某种液体,将甲竖直
放入其中,并分别测出甲放入前后容器对水平桌面的压强p、液体对容器底部的压强p,
容液
如下表所示。
放入物体前放入物体后
p
容
(帕)19602940
p
液
(帕)
图3
15681568
乙
甲
0.2
米
(a)求容器的底面积。
(b)求液体密度的最小值。
【解析】①根据密度知识V=m=3.6千克/1.8×10千克/米=2×10米
甲甲甲
/ρ
333
3
②根据压强定义p=F/S=ρgh=1.8×10千克/米
33
×9.8牛/千克×0.2米=3528帕
③(a)注意求容器底面积用到的压强是放入物体前的两组数据:
p
容液
==帕。
1960p1568
帕
因为液体的重力等于液体对容器底部的压力,可表示为G=F=p
容器对水平面的压强为p=F=(G)S=(G)S
代入数据1960帕=(0.8千克×9.8牛/千克+1568帕×S)S
容前容容容水容容水容容
液液液容
S
/
S
+G+p
//
S
容容
/
可得S=2×10米
容
2
2
(b)因为放入物体甲前后p=0,即容器内的液体原来就是满的,放入物体甲后一定
液
9
有液体溢出,容器对水平面增大的压力为甲的重力与溢出液体的重力之差:F=G-G
甲溢
而G=ρ,容器对水平面增大的压强:
溢液溢
gV
p′=FS=(G-G)S=(m)S
///
容甲溢容甲液溢容
g-ρgV
可见当V最大等于甲的体积时液体的密度ρ最小。
溢液
所以液体密度的最小值为
ρg-p′S
液小甲容溢大
=(m)gV
/
=(m)gV
甲容甲
g-p′S
/
=0.8×10千克/米
33
【答案】①2×10米;②3528帕;③(a)S=2×10米;(b)0.8×10千克/米。
32
3233
容
11.(2018黄浦二模)薄壁圆柱形容器置于水平面上,容器重为0.2牛,底面积为2×10
2
米,其内盛有1千克的水。
2
①求水的体积V。
②求容器对水平面的压强p。
③现将一体积为1×10米的实心均匀小球浸没在该容器的水中,放入前后水对容器底
4
3
部压强变化量p及容器对水平面的压强变化量p如右表所示,求小球的密度ρ。
水地
【解析】①V=m/ρ=1千克/1×10千克/米=1×10米
333
3
②F=G=mg+G=(1千克×9.8牛/千克+0.2牛)=10牛
总容
p=F/S=10牛/2×10
2
米=500帕
2
③∵小球浸没且△p=0,∴溢出水的体积等于球的体积
水
△p=△F
地地
/S
△p-G
地球溢水
S=G
△p
地球水溢
S=ρVg-ρVg
196帕×2×10
24
米=(ρ-1×10千克/米)×9.8牛/千克×1×10米
2333
ρ=5×10
33
千克/米
【答案】①10米;②500帕;③5×10千克/米。
3
333
12.(2019嘉定一模)将底面积为2×10
-22
米、盛有深度为0.3米水的薄壁轻质圆柱形
容器放置在水平地面上。求:
①水的质量m。
水
②水对容器底部的压强p。
水
③现将一体积为1×10米实心均匀小球直接放入该容器后,小球浸没并静止在容器底,
-33
10
p(帕)p(帕)
水地
0196
Δp
容水
(帕)Δp(帕)
9800
分别测得小球放入前后容器对水平地面的压强变化量Δp及水对容器底部的压强变化量
容
Δp
水
,如右表所示,计算小球的密度。
【解析】(1)m=ρ=1×10千克/米米
水水水
V
33-22
×2×10×0.3米=6千克
(2)p=ρ=1×10千克/米帕
水水水
gh
333
×9.8牛/千克×0.3米=2.94×10
(3)由于水对容器底部的压强变化量Δp=0,
水
所以小球浸没后,容器中的水溢出
Δp)/S
容容球溢容球水容
=ΔF/S=(G-G=(ρ
Vg-ρVg)/S
ρ
球容容水
=Δp
S/Vg+ρ
=980帕×2×10米米千克/米
-22-3333
/1×10×9.8牛/千克+1×10
ρ
球
=3×10千克/米
33
【答案】①6千克;②2940帕;③3×10千克/米。
33
13.如图4所示,薄壁柱形容器A与实心正方体B放置在水平地面上。容器A中装有水,
底面积为1.5×10米,实心正方体B的边长为0.1米。现将实心柱体B浸没在容器A中,
-22
分别测出正方体B放入前后水对容器底部的压强、容器对水平地面的压强,如下表所
pp
水容
示。求:
放入前放入后
p
水
()9801470
帕
p
容
(帕)14702450
AB
图4
①薄壁柱形容器A的质量m
A
。
②放入正方体后,容器中水的深度的变化量Δh。
水
③放入正方体后,通过计算说明判断水是否溢出。
④正方体B的质量m
B
。
【解析】此类题提供的数据比较多,关键是分清解决某一问题用到的是哪组数据。另外
能否判断容器里的液体是否溢出也是正确解题的关键因素。
①物体放入前,先利用水的压强980帕计算出水对容器底部的压力,即水的重力:
G=F
水水水
S=pS=980帕×1.5×10
-22
米=14.7牛
再根据容器对地面的压强1470帕计算出容器对地面的压力:
F
AA
=pS=1470帕×1.5×10
-22
米=22.05牛
因为F所以G
AAA
=G+G=F-G=22.05牛-14.7牛=9.35牛
容水水
11
m
A
=0.95千克
②利用物体放入前后水的压强之差可求水深度的变化量Δh(即水升高的高度):
水
△P
水水
=ρg△h
△h千克/米
水水水
=△p/(ρ×9.8牛/千克)=0.05米
g)=490帕/(10
33
③利用水升高的高度Δh可计算出水升高的体积:
水
ΔV×0.05米=0.75×10
水
=1.5×10米米
-22-33
物体的体积V米,大于水升高的体积,所以B物体浸没在水中时,有水溢出。
B
为10
-33
V
溢
=10×0.05米=2.5×10
-33-22-43
米-1.5×10米米
mV
溢水溢
=ρ=1×10千克/米米=0.25千克
33-43
×2.5×10
Δp=ΔF/S=mg-mg/S
容溢
980帕×1.5×10=(m-0.25千克)9.8牛/千克
-22
米
m=1.75千克
【答案】①0.95千克;②0.05米;③有水溢出;④1.75千克。
14.(2019奉贤二模)如图10所示,将底面积为1×10
-22
米盛有深度为0.3米水的薄壁
轻质圆柱形容器放置在水平桌面上。求:
①水的质量m。
水
②容器对水平桌面的压强p。
容
③现将甲、乙两个实心均匀光滑小球分别放入该容器中,测得两小球放入容器前后水对
容器底部的压强,已知甲、乙两小球的质量以及它们的密度,数据如下表所示,求两小球放
入容器前后容器对水平桌面的压强变化量Δp和Δp之差。
甲乙
小球放入前压强(帕)放入后压强帕质量(千克)密度(千克米)
甲294033321.02500
乙
294034301.51500
()/
3
【解析】(1)m==1.0×10千克/米米=3千克
水水水
V
33-33
×3×10
(2)p=F=G=m=(3千克×9.8牛/千克)/1×10米=2940帕
容水容水容
容容
/sg/s
/s
-22
(3)由表格中数据可知,两小球放入容器前后水对容器底部的压强差为392帕和490
12
帕,水面升高分别为0.04米和0.05米,计算两小球的体积可确定甲球放入后水没有溢出,
乙球放入后水溢出体积是乙球的一半体积。
Δpg/s
甲甲容
=m=980帕
Δp
乙乙溢容
=(m-m=980帕
)g/s
∆p-∆p=0
甲乙
【答案】①3千克;②2940帕;③0。
15.(2018杨浦一模)如图13所示,水平地面上置有轻质薄壁圆柱形容器甲和圆柱体
乙。甲的底面积为0.01米、高为0.3米,盛有0.2米深的水;乙的底面积为0.005米、高
22
为0.8米,质量为8千克。
乙
甲
0.2
米
0.3米
0.8米
图13
①求水对甲底部的压强p。
水
②求乙的密度。
乙
③若在乙上方沿水平方向切去一部分,并将切去部分竖直放在甲容器内,此时水对容器
底部的压力等于乙剩余部分对地面的压力,求甲容器对地面压强的变化量Δp。
甲
【解析】
①p=ρ千克/米
水水
gh=1.0×10
33
×9.8牛/千克×0.2米=1960帕
②ρ=m/V=8千克/(0.005米
233
×高为0.8米)=2×10kg/m
③水对容器底部的压力等于乙剩余部分对地面的压力F
水乙
=F
因为F=PS
所以ρ
水水甲乙乙乙
ghgh
S=ρS
ρghgh
水水乙水乙乙
2S=2ρS
h
水乙
=h
即水的深度等于乙剩余部分的高度
当(V)=V时(水刚好满)需乙的高度
水乙容
+V´
h´
乙容水乙
=(V-V=(3×10-2×10=0.2米
)/S米米)/0.005米
-33-332
所以h
甲乙
=h=0.3米
V
溢乙浸上升
=(V-V-0.1米×0.01米=5×10
)=0.3米×0.005米米
22-43
△P=△G/S
甲甲甲甲
=△F
/S
13
=(G)/S
乙切溢甲
–G
=(5千克–10×5×10
33-432
千克/米米)×9.8牛/千克/0.01米
=4410Pa。
16.如图14所示,一个重为6牛、容积为V
容
的圆柱形容器放在水平地面上,容器的
底面积S为2×10米。
2
2
图14
①求该容器对水平地面的压强p。
地面
②若在该容器中倒入体积为V的水后,求水面下0.1米深处水的压强p。
水水
③若将一个体积为V的金属物块浸没在水中后,讨论水对容器底部压强增加量的变
物
化范围。(要求:讨论中涉及的物理量均用字母表示)
【解析】①p=F/S=G
地面容器
/S
=6牛/(2×10米)=300帕
2
2
②p=ρ
水水
gh
=1.0×10千克/米
33
×9.8牛/千克×0.1米=980帕
③若容器中未装满水,且当物块体积V-V时,放入物块后,水对容器底部压
物块容器水
≥V
强的增加量最大,即为:
△p-V)/S
1
=ρ
水水容器水
g△h=ρg(V
若容器中装满水,则放入物块后,因水的溢出,水对容器底部的压强不变,即为:
△p
2
=0
则水对容器底部压强增加量的变化范围为:
0≤△p≤ρ
水容器水
gV
(
-V)/S
【答案】①300帕;②980帕;③0≤△p≤ρ-V)/S。
水容器水
gV
(
17.(2018嘉定一模)如图9所示,薄壁轻质圆柱形容器甲和均匀实心圆柱体乙置于水
平桌面上。甲容器高为3h,底面积为2S,内盛有深为2h的水;圆柱体乙高为4h,底面积
为3S。
14
甲
图9
乙
①若甲容器中水的体积为4×10米,求水的质量m。
-33
水
②若h等于0.1米,求水对甲容器底部的压强p。
水
③现沿竖直方向在圆柱体乙上切去底面积为S的部分,并将切去部分竖直置于容器甲
的水中后,自然静止沉在容器底部,此时甲容器对水平桌面的压强p
容
′与切去后的乙对水平
桌面的压强p。
乙乙
′之比为5:8。求圆柱体乙的密度ρ
【解析】(1)m=ρ千克/米米=4千克
水水
V=1×10
33-33
×4×10
(2)p=ρ=1×10千克/米帕
水水水
gh
333
×9.8牛/千克×2×0.1米=1.96×10
(3)G=ρ(S×3h-2S×h)g=ρ
水溢水水
Shg
F′=GShg+4ρShg-ρShg=3ρShg+4ρShg
水切水溢水乙水水乙
+G
-G=4ρ
p
容乙
′:p′=5:8
F′/Sgh=5:8
容乙
:4ρ
(3ρ
水乙乙
Shg+4ρShg)/2S:4ρgh=5:8
ρ
乙
=3×10千克/米
33
【答案】①4千克;②1960帕;③3×10千克/米。
33
15
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