Question

有一个足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m²,高5m，密度0.7×10³kg/m³。（g=10N/kg）

（1）未向池内缓慢注水，圆木对池底的压力和压强分别为多大？

（2）向水池内注水，在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大？

（3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为多大？

Answer

(1)故未加水时，压力为2.8×104N，压强为3.5×104Pa；(2)2×104N ；(3)2.8×104N

【解析】

试题分析：

（1）未向池内缓慢注水，圆木对池底的压力

F =G=mg=ρgV=0.7×103kg/m3×10N/kg×0.8m2×5m=2.8×104N，

因为圆木可近似看作一个圆柱体，所以，压强

p=ρgh=0.7×103kg/m3×10N/kg×5m=3.5×104Pa；

（2）向水池内注水，在水位到达1m时圆木受到水的浮力

F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m2×1m=0.8×104N，

圆木对池底的压力F /= G-F浮=2.8×104N-0.8×104N=2×104N；

（3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力

F浮/=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m2×4m=3.2×104N>2.8×104N,物体上浮至静止状态，由二力平衡可知，浮力大小等于重力为2.8×104N。

【考点定向】压力与压强；阿基米德原理；物体的浮沉