如图甲所示,水平旋转的平底柱形容器A的底面积为200cm
2,不吸水的正方体木块B重为5N,边长为10cm,静止在容器底部,质量体积忽略的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度为L=5cm,已知水的密度为1.0×10
3kg/m
3。求:
(1)甲图中,木块对容器底部的压强多大?
(2)问容器A中缓慢加水,当细线受到拉力为1N时,停止加水,如图乙所示,此时木块B受到的浮力是多大?
(3)将图乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强是多大?

答案:
(1 )500Pa;(2)6N;(3)1050Pa。
试题分析:(1)由题意知木块对杯底的压力为F=G
木=5N,受力面积S
B=(10cm)
2=0.01m
2,木块对容器底部产生的压强为p=F/S
B=5N/0.01m
2=500Pa;(2)由题意知木块在重力G=5N,向下的拉力F
拉=1N,竖直向上的浮力F
浮1的作用下处于平衡状态,故木块受到的浮力F
浮=G+F
拉=5N+1N=6N;(3)ρ
水=1.0×10
3kg/m
3,g=10N/kg,由(2)知,当受到F
浮=6N时,排开水的体积为

,浸入水下的深度为h
下=V
排/0.01m
2=6×10
-4m
3/0.01m
2=0.06m,所加入水的体积V
水=(0.05m+0.06m)×0.02m
2-0.06m×0.01m
2=0.0016m
3,加入水的重力为G
水=ρ
水V
水g=1.0×10
3kg/m
3×0.0016m
3×10N/kg=16N,剪断细线后,当木块静止时处于漂浮状态,由图知该容器形状规则,故容器底部受到水的压力为F
水=G
水+G
木=16N+5N=21N,受力面积S
A=200cm
2=0.02m
2,受到水的压强为p
水=F
水/S
A=21N/0.02m
2=1050Pa。