(1)水的体积V=Sh=4×10-2m2×0.15m=6×10-3m3,
由ρ=
得:m V
m=ρV=1×103kg/m3×6×10-3m3=6kg;
(2)0.1米深处水的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;
(3)①若要使水对容器底部的压强p水最大,需要水深最大,排开水的体积:
V排=(0.2m-0.15m)×4×10-2m2=2×10-3m3,
则A的最小体积
VA=V排=2×10-3m3,
△h最小值:△h最小=
=VA S
=0.1m=10cm;2×10?3m3
2×10?2m2
②水对容器底部的压强最大压强:
p水=ρgh=0.2m×ρ水g;
当△h≥0.2m时溢出的水最多、地面受到的压力最小,地面受到的压强最小:
p地=
=F S
G乙+G水?G溢
S
=
=2ρ水g,6ρ水S×0.3m×g+ρ水2S×0.15m×g?ρ水×g×(S×0.2m?2S×0.05m) S
p水:p地=0.2m×ρ水g:2m×ρ水g=1:10.
答:(1)容器中水的质量为6kg;
(2)0.1米深处水的压强为980Pa;
(3)①切去部分A高度的最小值为10cm;
②切去部分A高度△h≥0.2m,比值为1:10.