【题目】质量为1千克、底面积为2×102米2的圆柱形容器甲置于水平地面上,容器内盛有体积为4×103米3的水。求:
(1)容器甲中水的质量m水;
(2)容器甲对地面的压强p甲;
(3)现将容器甲中的水全部倒入底面积为4×102米2盛有水的圆柱形容器乙中,求水对容器乙底部压强增加量的范围。
【答案】(1)4 kg;(2)2450 Pa;(3)0~980 Pa
【解析】
(1)∵ρ=
,∴容器甲中水的质量
m水=ρV水=1
103kg/m3×4×103m3=4kg
(2)容器甲对地面的压力
F=G水
G容器甲=m水g
m容器甲g=(m水
m容器甲)g=(4kg
1kg)
9.8N/kg=49N
容器甲对地面的压强
p=
=
=2450Pa
(3)容器乙中水深未知,容器乙的高度未知,将容器甲中的水全部倒入容器乙中,容器乙中水的深度最少增加0m,最多增加
△h=
=
=0.1m
则水对容器乙底部压强增加量最少为0Pa,最多为
△p=ρ水g△h=1
103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
故水对容器乙底部压强增加量的范围0~980 Pa。
答:(1)容器甲中水的质量是4kg;
(2)容器甲对地面的压强是2450Pa;
(3)现将容器甲中的水全部倒入底面积为4
10-2米2盛有水的圆柱形容器乙中,水对容器乙底部压强增加量的范围是0~980 Pa。