Question

如图所示，水平地面上有一底面积为的圆柱形容器，现容器中装有等体积的水和食用油，液体共深40cm，一个边长为10cm的正方体物块通过一根长为15cm细线与容器底部相连，细线受到的拉力为4N。（已知水的密度为，油的密度为，）求：

(1)此时容器底受到液体的压强和压力。

(2)此时物块受到的浮力和物块的质量。

(3)细线剪断后，物块静止时浮出的体积。

Answer

(1)3600Pa；54N；(2)9N；0.5kg；(3)

【解析】

(1)从图中可以看到，这时容器底部受到液体的压强是

由得容器底部受到液体的压力是

(2)物块排开水的体积是

物块排开油的体积是

物块受到水的浮力是

物块受到油的浮力是

则物块受到液体的浮力是

物块竖直方向上受力平衡，可知

由可得

(3)剪断细线后漂浮时，设物块所受的浮力是，那么

由可得

那么可得到露出油面的体积是

答：(1)此时容器底受到液体的压强是3600Pa，压力是54N；(2)此时物块受到的浮力是9N，物块的质量是0.5kg；(3)细线剪断后，物块静止时浮出的体积是。