解题思路:(1)知道容器内水深,利用液体压强公式求水对容器底的压强;
(2)直知道A的质量和体积,利用密度公式求A的密度;
(3)由于A的密度大于水的密度,A在水中下沉,排开水的体积等于A的体积,可求浸没水中后水位的升高值,根据容器的高度和已装水深可知水溢出,根据密度公式求出溢出水的质量,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据压强公式求出容器对桌面的压强的变化量.
(1)水对容器底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;
(2)实心正方体A的密度:
ρA=
mA
VA=[2.5kg
1×10−3m3=2.5×103kg/m3;
(3)将物体A放入容器中,
∵ρA>ρ水
∴物体A沉底,即V排=VA=1×10-3m3,
液面上升△h=
V排/S]=
1×10−3m3
2×10−2m2=0.05m,
∵容器的高度为0.12m,已装0.1m深的水,水溢出,
溢出水的高度h溢出=0.1m+0.05m-0.12m=0.03m,
溢出水的质量m溢=ρV溢=1.0×103kg/m3×0.03m×2×10-2m2=0.6kg,
∴△p=[△F/S]=
GA−G溢
S=
(mA−m溢)g
S=
( 2.5kg−0.6kg )×9.8N/kg
2×10−2m2=931Pa.
答:(1)图(a)中水对容器底部的压强为980Pa;
(2)图(b)实心正方体A的密度为2.5×103kg/m3;
(3)将实心正方体A放入图(a)的水中后,容器对桌面的压强的变化量为931Pa.
点评:
本题考点: 压强的大小及其计算;密度的计算.
考点点评: 本题考查了学生对密度公式、液体压强公式、固体压强公式的掌握和运用,要注意容器的高度和已装水深,看是否有水溢出,最后确定容器重力的增加量.